EtherNet/IP는 변형되지 않은 이더넷 기술을 사용하며 높은 성능과 네트워크 인텔리전스를 제공할 수 있도록 지속적인 진화를 거쳐 왔다. EtherNet/IP는 실시간 통신을 보장하며 IEEE 802.3 표준 및 IETF의 TCP/IP 프로토콜을 준수한다.
많은 단어들이 그렇듯, ‘네트워크’와 ‘프로토콜’이라는 단어 역시 문맥에 따라 다양한 의미를 지닌다. 예를 들어 대인 관계에서의 네트워크와 철도의 네트워크는 그 의미에 상당한 차이가 있다. 메리엄 웹스터 사전은 네트워크를 ‘커뮤니케이션 라인에 연결된 컴퓨터·주변기기·터미널·데이터베이스로 구성된 시스템’이라고 정의한다.
세계에서 가장 널리 사용되는 컴퓨팅 네트워크는 IEEE 802.3 규약으로 표준화된 이더넷이다. LAN으로 연결된 전 세계의 PC와 워크스테이션의 85% 이상이 표준 이더넷을 사용하고 있다. 이더넷은 다양한 운영체제에서 전자 기기의 원활한 네트워킹을 실현한다.
디지털 커뮤니케이션 시대라는 문맥에서 보았을 때, 프로토콜이라는 용어는 사전적 정의보다는 좀 더 긴 설명이 필요하다.
컴퓨터들이 서로 정보를 교환하려면 정보가 어떤 구조로 이루어져 있으며, 어떤 쪽이 정보를 보내고 받는지를 정한 사전 규약이 있어야 한다. 예를 들어 프로토콜이 존재하지 않는다면 송신 컴퓨터는 데이터를 8비트 패킷으로 보내는데 수신 컴퓨터는 데이터가 16비트 패킷이라고 생각할 수 있기 때문이다.
프로토콜은 IEEE와 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF)와 같은 국제 또는 산업 기관에 의해 정의된다.
로크웰 오토메이션의 비즈니스 개발 관리자인 폴 브룩스(Paul Brooks)의 설명에 따르면, 오늘날 가장 중요하고 강력한 기술 표준은 인터넷 프로토콜(IP)이다. 전 세계 디지털 개발자의 대부분이 정보 처리와 작업 관리를 지속적으로 발전시키기 위해 인터넷 프로토콜을 사용하고 있다.
인터넷 프로토콜은 현재의 글로벌 멀티미디어 정보와 커뮤니케이션 시스템을 지원하는 주요 프로토콜이다. 개방 아키텍처 네트워크 환경, 주로 표준 이더넷을 사용하는 이더넷 프로토콜은 광범위한 전자 커뮤니케이션 장치의 발명과 상호 운용을 실현했다.
IP, 프로토콜의 강자
IP는 서로 다른 장치들이 하나의 네트워크 상에 공존하며 정보 교환을 할 수 있게 해주는 공용 전자 언어를 제공한다. IP는 데이터를 공통된 디지털 구조로 체계화하여 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어에서 휴대폰 및 스마트폰에 이르기까지 모든 장치들이 상호작용하고 인터넷에 연결될 수 있도록 해준다.
IP가 TCP/IP 프로토콜의 일부로 인식되는 경우도 있다(여기서 TCP는 통신 제어 프로토콜Transmission Control Protocol의 약어이다).
하지만 엄연히 말하자면 IP는 두 프로토콜 중 절대 강자의 위치에 있다. IP는 주소 할당·패킷 처리·라우팅과 같은 핵심 네트워크 기능을 구현하며, 수많은 애플리케이션과 다른 TCP/IP 프로토콜을 구축하는 기반이 된다.
IP는 개방 시스템 상호접속(OSI) 참조 모델의 네트워크 계층(Layer 3)에서 기능을 수행한다. 이는 IP가 IEEE 802.3에 의해 정의된 물리적 데이터 링크 계층, 즉 이더넷 상에서 실행됨을 의미한다.
TCP/IP와 IP는 현재 공식적인 표준으로 인증을 받았으며, 몇몇 산업자동화 분야를 제외한 거의 모든 곳에서 함께 쓰인다.
한편, 다양한 제조업체들이 생산현장 자동화에는 특별히 구축된 전용 사설 네트워크를, 여타 네트워크에는 변경되지 않은 표준 이더넷을 사용해왔다.
브룩스는 이러한 현상으로 인해 공장·현장 전반의 운영과 전체적인 IT 인프라 간에 디지털적인 격차가 생겼으며, 제조 영역에서 자동화가 고립되는 결과가 발생했다고 말한다. 생산현장에 변경되지 않은 표준 이더넷이 없으면 많은 산업자동화 기업들은 높은 수준의 프로토콜은 물론, 파일 전송을 위한 FTP, 이메일 전송을 위한 SMTP, 웹 브라우징을 위한 HTTP, 음성 전화 전송을 위한 VoIP 등 표준 이더넷의 다양한 기능을 쉽게 활용할 수 없다.
일부 프로토콜은 산업 응용사례를 위해 특별히 개발되었다. 공통 산업 프로토콜(CIP)이 대표적이다. 공통 산업 프로토콜은 제어·안전·동기화·모션·프로세스·구성·정보 등 다양한 산업자동화 응용사례를 위한 포괄적인 메시지와 서비스 패키지를 포함하고 있다.
이더넷은 단순한 통신 메커니즘이 아니라 진정으로 상호운용이 가능한 커뮤니케이션을 실현하는 상위 계층 프로토콜이라는 사실을 기억할 필요가 있다. 따라서 공통 산업 프로토콜은 공장 또는 현장 네트워크의 인프라 전반에 통합된 커뮤니케이션 아키텍처를 제공한다.
표준 이더넷 Vs. ‘이더넷 기반’
왜 모든 자동화 기업이 표준 이더넷이 활성화된 IP를 도입하지 않았을까? 그 요인 중 하나로는 생산현장의 환경은 일반 사무실 환경보다 거칠고 험하기 때문에 네트워크의 필요조건이 각기 다르다는 점이 있다.
브룩스는 현장의 컨트롤러는 파일이나 프린터에 접속하는 것이 아니라 컨트롤러와 드라이브 시스템·운영자 워크스테이션·I/O 장치에 내장된 데이터에 접속해야 하기 때문이라고 설명한다. 뿐만 아니라 현장의 데이터 커뮤니케이션은 실시간 혹은 이에 근접하는 속도를 자랑한다.
과거의 표준 이더넷 장비 및 배선은 생산현장에서 접하게 되는 험한 환경을 견뎌낼 만큼의 견고하고 튼튼한 산업용 수준 내구성이 없었다. 이러한 문제는 오늘날의 변경되지 않은 이더넷과 IP 그리고 공통 산업 프로토콜을 결합한 EtherNet/
IP의 개발과 같은 기술 진보로 해결할 수 있다.
그럼에도 불구하고 일부 제조업체들은 여전히 과거의 전용 사설 네트워크에 매어 있거나, ‘이더넷 기반’ 기술이 변경되지 않은 표준 이더넷과 동일하다는 일부 공급업체들의 주장을 굳건히 믿고 있다.
이러한 주장은 사실과 다르다.
IEEE 802.3의 파생 프로토콜, 특히 TCP/IP에는 표준 이더넷과 동일한 기능이 포함되지 않는 경우가 대부분이다. 일례로 표준 이더넷과 TCP/IP 기술을 사용하지 않는 제조업체들은 특별한 하드웨어나 프로토콜 게이트웨이 장치 없이는 공장의 네트워크를 나머지 IT 인프라에 효과적으로 연결할 수 없다.
이러한 추가기술은 네트워크 소유주의 비용과 복잡성을 높인다. 또한 부품을 추가하면 새로운 시스템 구성 작업을 요구하거나 장비 고장을 야기한다. 뿐만 아니라 소수의 공급업체나 기술자에 의존해야 하는 상황 역시 발생한다.
끊김없다(Seamless)는 것은 무엇을 의미할까? 계층 2 LAN 또는 계층 3 서브넷의 외부로 실시간 라우팅을 할 수 있는 능력을 말한다. 다시 말해 데이터 맵핑이 불필요하다는 것이다.
