물리 계층
네트워크 장치의 전기적, 기계적 속성 및 전송하는 수단
2계층인 데이터 링크 계층의 프레임을 신호로 인코딩하여 네트워크 장치로 전송한다.
Signaling
물리 계층간의 통신방식을 의미
종류
- 전기 - Cooper케이블을 사용하며 전화선, UTP, 동축케이블 등이 여기에 속함
- 광 - 광케이블이 여기에 속함
- 전파 - 무선이 여기에 속함
물리 계층 장비
- 허브 - 전기신호를 증폭하여 포트에 연결된 pc들끼리 통신 가능하게 함
- 리피터 - 신호 세기를 증폭하여 좀 더 먼거리까지 통신 가능(현재 거의 안쓰임)
허브 동작방식
단순 중계기의 역할. 허브에 연결된 pc1이 pc2에게 데이터 보내려 하면 허브에 연결된 모든 pc들에 그 데이터를 전달하게 됨.
브로드캐스팅 통신 1 -> All
유니캐스팅 통신 1 -> 1
멀티캐스트 통신 1 -> n
CSMA/CD
송신노드는 데이터를 전송하고, 다음 채널에서 다른 노드의 데이터 충돌 발생을 계속 감지
충돌 발생시에는 모든 노드에게 충돌 발생을 통지하고 재전송 시도
- Carrier Sensing : 데이터 보내기 전에 다른 노드에서 데이터 보내는 중인지 확인
- Multiple Access : 데이터 보내는 곳 없으면 전송 시작
- Collison Detection : 동 시간대에 데이터 보내게 되면 충돌 일어나고 정지
그 이후 특정 시간이 지나면 다시 1부터 반복
대충 눈치껏 알아서 통신하자는 프로토콜 방식이다.
전송방식
- Simplex : 단방향 통신. 수신측은 송신측에 응답 불가
- Half Duplex : 반이중 전송방식. 양방향 통신이나 송수신 시간은 정해짐(무전기)
- Full Duplex : 전이중 전송방식. 동시 양방향 통신가능(전화기)
케이블과 커넥터
TP(Twisted Pair)
총 8가닥의 선으로 구성, 두개의 선을 서로 꼬아놓는다.
꼬은 이유는 자기장 간섭을 최소화하여 성능(속도,거리)을 향상시키기 위함
동축(Coaxial)
선 중앙에 심선이 있고 그 주위를 절연물, 외부 도체로 감싸고 있음
전화 또는 회선망 등 광범위하게 사용
광(Fiber)
빛으로 통신. 장거리 고속 통신 가능.
2개의 모드(Single, Multi)와 주요 커넥터 타입(LC, SC)이 있다.
광 트랜시버
광통신에 사용되는 네트워크 인터페이스 모듈 커넥터.
- SFP(Small Form-factor Pluggable transceiver)
- GBIC(Gigabit Interface Connector)
단위와 성능
bit & Byte
- bit - 0,1로 이루어지며 True & False 신호를 표현. 8bit = 1Byte
- bit는 일반적으로 회선 Speed, Byte는 Data Size에 쓰임
ex) 100Mbps = 100 Mega bit per second, SSD 50GB = 50 Giga Byte - 그 외에 Kilo, Mega, Giga, Tera 등이 있으며 2진수 기반이기 때문에 2의 10승은 1024로
1024K = 1M, 1024M = 1G, 1024G = 1T로 표현됨.
Performance
- Bandwidth(대역폭) - 주어진 시간대에 네트워크를 통해 이동할 수 있는 정보의 양(도로)
- Throughput(처리량) - 단위 시간당 디지털 데이터 전송으로 처리하는 양(그 도로위의 자동차 수)
- BackPlane - 네트워크 장비가 최대로 처리할 수 있는 데이터 용량
- CPS(Connections Per Second) : 초당 커넥션 연결수, L4
- CC(Concurent Connections) : 최대 수용가능한 커넥션
- TPS(Transactions Per Seconds) : 초당 트랜잭션 연결수, L7, 주로 HTTP 성능
UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블
LAN에서 사용되는 케이블. 이더넷 망 구성시 가장 많이 보게됨.
코드 배열
8P8C
8개의 선 배열에 따라 다이렉트 or 크로스 케이블로 구성
- 다이렉트(568B-568B) : PC to Hub(DTE to DCE)
- 크로스(568A-568B) : PC to PC, Hub to Hub(DTE to DTE, DCE to DCE)
Auto MDI-X(Automatic Medium Dependent Interface Crossover)
케이블 타입에 관계없이 노드 상호간 자동으로 통신이 가능하게 하는 기술
UTP 카테고리
UTP케이블의 전송 가능한 대역폭을 기준으로 분류
Wi-Fi
전자기기들이 무선랜에 연결할 수 있게 하는 기술
무선랜 구성
인터넷 - ISP - 라우터 - WIPS - AP - 컴퓨터
- 무선랜 구성시 WIPS(보안), AP(무선 Hub)가 필요하며, AP반경과 동시접속 단말의 수를 고려해야함.
