물리 계층의 역할과 랜카드의 구조
전기 신호란?
- 네트워크를 통해 데이터를 주고받을 때는 0과 1의 비트열을 전기신호로 변환해야 한다.
- 전기신호는 아날로그 신호와 디지털 신호로 나뉠 수 있다.
- 아날로그 신호는 물결 모양으로 전화 회선이나 라디오 방송에 사용된다.
- 디지털 신호는 막대 모양으로 네트워크 통신에 사용된다.
- 송신 측 컴퓨터가 전송하는 0과 1의 비트열 데이터는 전기 신호로 변환되어 네트워크를 통해 수신 측 컴퓨터에 도착하여 0과 1의 비트열로 복원된다.
랜카드란?
- 데이터를 송수신 할 수 있도록 랜카드가 메인보드에 포함되어 있는 내장형 랜 카드나 별도의 랜 카드를 가지고 있다.
- 0과 1의 정보가 랜 카드로 전송되고 전기 신호로 변환 한다.
- 즉, 물리 계층은 컴퓨터와 네트워크 장비를 연결하고 이 사이의 전송되는 데이터를 전기신호로 변환하는 계층이다.
케이블의 종류와 구조
트위스트 페어 케이블이란?
- 데이터가 흐르는 물리적인 선을 전송 매체 라고 하며 유선과 무선으로 나눠진다.
- 유선에는 트위스트 페어 케이블, 광 케이블이 있다.
- 무선에는 라디오파, 마이크로파, 적외선 등이 있다.
- 트위스트 페어 케이블에는 UTP케이블과 STP케이블이 있다.
UTP 케이블 : 구리 선 여덟 개를 두개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선으로 실드로 보호되어 있지 않은 케이블, 저렴함
실드 : 금속 호일이나 금속의 매듭과 같은 것으로 외부에서 발생하는 노이즈를 막는 역할을 함
STP 케이블 : 두 개씩 꼬아 만든 선을 실드로 보호한 케이블. 노이즈의 영향을 매우 적게 받지만 비싸기 때문에 보편적으로 사용하지 않음 - 노이즈는 케이블에 전기가 흐를 때 발생하는 것이다.
노이즈의 영향을 적게 받도록 구리 선 두 개를 비틀어 꼬아 케이블을 만듦
- 주로 랜 케이블이라고 부른다.
- RJ-45 커넥터는 랜 케이블의 양 끝쪽에 있는 커넥터로 컴퓨터의 랜 포트나 네트워크 기기에 연결하는 것이다.
다이렉트 케이블과 크로스 케이블
- 다이렉트 케이블은 구리 선 여덟개를 같은 순서로 커넥터에 연결한 케이블이다.
- 크로스 케이블은 구리 선 여덟개 중 한쪽 커넥터의 1번과 2번에 연결되는 구리 선을 다른 쪽 커넥터의 3번과 6번에 연결한 케이블
- 다이렉트 케이블은 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용한다.
- 크로스 케이블은 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결할 때 사용한다.
- 컴퓨터 간에 직접 데이터를 보낼 때는 양쪽 컴퓨터 모두 1번과 2번 선을 사용한다.
리피터와 허브의 구조
리피터란?
- 리피터는 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비
- 통신하는 상대방이 멀리있을때 리피터를 사이에 넣는다.
- 요즘은 다른 네트워크 장비가 리피터 기능을 지원하기 때문에 사용할 필요가 없다.
- 허브도 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 한다.
- 컴퓨터에서 보낸 전기 신호가 허브에 도착하는 동안 노이즈의 영향으로 파형이 변경될 때 허브가 파형을 정상으로 되돌린다.
- 허브는 포트를 여러 개 가지고 있고 리피터 허브라고 부른다.
- 리피터는 일대일 통신만 가능하지만 허브는 포트를 여러개 가지고 있어서 컴퓨터 여러 대와도 통신 할 수 있다.
- 허브는 스스로 판단하지 않고, 전기 신호를 모든 포트로 보내서 더미 허브라는 이름으로 불리기도 한다.
- 리피터와 허브는 받은 데이터를 보내는 대상뿐만 아니라 모든 포트에 전송한다.
- 이를 보완하기 위해 나온것이 스위치 (추후 소개됨)
출처 : <모두의 네트워크> 도서
얌얌