이번 포스팅은 지난 OSI 모델에 대한 포스팅에 이어 OSI 1계층인 물리 계층에 대해 포스팅 해보려고 합니다.
물리 계층
- OSI 모델의 최하위 계층으로, 장치 간의 실제 물리적 연결을 담당합니다.
- 데이터를 보내는 컴퓨터가 전송하는 0과 1로 이뤄진 비트열 데이터가 전기 신호로 변환됩니다.
- 수신 측 컴퓨터는 이 전기 신호를 다시 비트열 데이터로 복원합니다.
즉, 물리계층은 컴퓨터와 네트워크 장비를 연결하고 두 장비 간에 전송되는 데이터를 전기 신호로 변환하는 계층입니다.
네트워크 전송 매체
네트워크 전송 매체는 유선과 무선이 있습니다.
- 유선
- 트위스트 페어 케이블(LAN 선), 광케이블이 사용됩니다.
- 무선
- 라디오파, 마이크로파, 적외선 등이 있습니다.
이 중 유선 전송 매체로 사용되는 트위스트 페어 케이블에 대해 알아보겠습니다.
트위스트 페어 케이블(LAN 선)
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구리 선을 꼬아서 만든 전선이라고 생각하면 됩니다.
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종류
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UTP(Unshield Twist Pair) 케이블
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구리선 여덟 개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선으로 구성
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전선이 실드로 보호되어 있지 않은 케이블
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가격이 저렴하여 일반적으로 많이 사용
- shield :
금속 호일이나 금속의 매듭과 같은 것으로 외부에서 발생하는 노이즈를 막는 역할을 함. - noise:
전기 신호가 흐를 때 발생.
노이즈의 영향을 받으면 전기 신호가 왜곡.
노이즈의 영향을 적게 받기 위해 구리 선을 꼬아서 케이블을 만든다.
- shield :
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STP(shield Twist Pair) 케이블
- 두 개씩 꼬아 만든 선을 실드로 보호한 케이블을 실드로 보호
- 노이즈의 영향을 매우 작게 받지만, 비싸서 보편적이지 않음.
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LAN 선의 구성
다이렉트 케이블: 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용합니다.
- 만약 양 컴퓨터에서 1번과 2번으로 데이터를 동시에 전송하면 데이터 충돌이 일어날 수 있습니다.
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크로스 케이블: 컴퓨터 간 직접 랜케이블로 연결할 때 사용합니다.
- 중간에 전선을 교차시켜 양 컴퓨터 간 데이터 충돌이 나지 않고 올바르게 연결되도록 합니다.
두 구성 다 1, 2, 3, 6번 구리 선을 사용하고 나머지 4개는 사용하지 않습니다!
허브(네트워크 장비)
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물리 계층에서 동작하는 네트워크 장비입니다.
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포트를 여러 개 가지고 있고 리피터 허브라고도 불립니다.
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전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 합니다.
- 컴퓨터에서 보낸 전기 신호가 허브에 도착하는 동안 노이즈의 영향으로 파형이 변경될 때, 허브가 파형을 정상으로 되돌리는 기능을 합니다. -
컴퓨터 여러 대를 서로 연결하는 장치이기도 합니다.
- 만약 허브에 여러 대의 컴퓨터가 연결되어 있을 때, 어떤 특정 포트로부터 데이터를 받는다면, 해당 포트를 제외한 나머지 포트로도 데이터를 전송하는 특징이 있습니다.
- 즉, 나머지 포트는 필요없는 데이터를 받게 되는 것 입니다.
- 허브는 스스로 목적지를 판단할 수 없어, 전기 신호를 모든 포트로 보내게 됩니다.(대체로 스위치를 사용)리피터 : 전기 신호를 복원하고 증복하는 기능을 하는 네트워크 중계 장비, 지금은 잘 사용하지 않음.
Reference
