[Network - OSI 7Layer] 1Layer - 물리 계층 (Physical Layer)

김지수·2026년 1월 30일

Network - OSI 7 Layer

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OSI 7 Layer

Open System Interconnection
국제 표준화기구 ISO(International Organization for Stadardization)에서 개발한 컴퓨터 네트워크 프로토콜 모델로 네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 것을 말한다.

📝 프로토콜
컴퓨터 기기가 서로 통신할 때 데이터를 주고받는 방식을 정의하는 규칙의 집합

서로 다른 통신 시스템으로 네트워크 장비를 업체마다 제각각 만들면 통신 과정에서 여러 가지 충돌이 발생할 수 있다.
따라서 네트워크 구조에 대한 호환성을 향상시키고, 네트워크 간 통신 시스템을 통합하기 위해 등장한 표준화 모델 중 하나이다.

단계별로 통신이 일어나는 과정을 한눈에 파악하여 빠르게 문제점을 파악할 수 있다. -> 안정성, 신뢰성, 유지보수성 용이

아래와 같이 7단계로 나누며 더 더 간단하게 표현한 TCP/IP 4 계층도 이후 나왔다.

1Layer - 물리 계층(Physical Layer)

상위 계층에서 전송된 데이터를 물리 매체(허브, 라우터, 케이블 등)을 통해 다른 시스템에 전기적 신호를 전송하는 역할
즉, 기계어를 전기적 신호로 바꿔서 와이어에 실어주는 것

디지털 신호 -> 아날로그 신호로 변경하는 인/디코딩 과정을 겪으나
단지 데이터를 전달만 할 뿐 전송하거나 받으려는 데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 있는지 등 전혀 신경쓰지 않는다.
그렇기 때문에 상위 계층에서 데이터에 대한 오류 검출 과정을 수행한다. (ex. 데이터 링크 계층의 FCS)

PDU

비트 (Bit) - 전기 신호의 흐름

📝 PDU
각 계층에서 전송되는 단위

프로토콜

  • Modem, Cable, Fiber, RS-232C, FDDI, Ethernet 등

Cable

1. 동축 - Coaxial Cable

  • 굵은 구리선 하나가 들어간 형태로 TV선 연결 등에 사용

2. 동선(구리선) - (쌍)꼬임선 케이블 - Twisted Pair Cable
2-1. UTP (Unshielded Twisted Pair)

  • 실드 처리가 되어 있지 않은 케이블로 주로 랜선에 사용 (잭 - RJ45 커넥터 등)
  • Straight-through : T-568B <-> T-568B
    - Direct Cable
    - 다른 계층의 장비를 연결할 때
  • Cross-Over : T-568B <-> T-568A
    - Cross Cable
    - 같은 계층의 장비를 연결할 때 사용

2-2. STP (Shielded Twisted Pair)

  • 실드 처리가 되어있는 케이블로 UTP보다는 가격대가 높다.
  • 실드 처리가 되어있기 때문에 UTP보다 데이터 전송에 안정성이 높다.

2-3. 광섬유
고속 인터넷 등에 사용되나 가격대가 비싸서 LAN 환경에서는 잘 사용하지 않는다.

Device

리피터(Repeater)

  • 신호 증폭기 (ex. UTP 선 길이가 부족할 때 등)
  • 거리가 멀어지면서(최대 길이 : 100m) 신호가 약해질 때 리피터를 통해 신호를 증폭

허브(Hub)

  • 신호가 들어온 포트를 제외한 모든 포트로 신호를 브로드캐스트
  • 멀티 포트 리피터(Multi Port Repeater) - 리피터의 역할도 같이 하는 허브로 신호 증폭 + 전달
  • 반이중 방식으로 충돌(Collision)이 발생할 수 있음.
  • 장점 : 포트 수 만큼 장치 연결 가능
  • 단점 : 충돌 발생 시 네트워크 성능 저하
  • 요즘에는 스위치(Switch)를 대체로 사용
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백엔드 노드 개발자

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