OSI 7계층 모델은 네트워크 통신을 7개의 계층으로 나누어 설명한다. 오늘은 물리 계층에 대해서 알아보겠습니다.
기본 개념
물리 계층(physical layer)은 OSI 7계층의 최하위 계층으로서 전송하고자 하는 데이터를 전기 신호로 바꾸어 상대 컴퓨터에게 전송하는 일을 한다. 이 계층은 데이터를 전송할 수 있는 물리적 매체, 전송 방식, 신호의 전기적 특성 등을 정의한다.
역할 및 기능
물리적 전송 매체
물리 계층은 데이터를 전송할 물리적 매체를 정의한다. 여기에는 구리선, 광섬유 케이블, 무선 주파수(예: Wi-Fi, Bluetooth) 등이 포함된다.
비트 전송
상위 계층에서 전달받은 데이터를 0과 1의 비트 단위로 변환하여 전송한다.
비트를 전송하는 실제 매커니즘을 다룬다. 예를 들면 0.05v는 0, 2.55v 이상은 1로 정의하는 것이 있다.
신호 변환
컴퓨터는 0과 1만을 가지고 데이터를 표현하기 때문에, 이런 0과 1로 이루어진 디지털 시그널을 전압 파형으로 바꾸어 전달하고 전압 파형을 다시 디지털 시그널로 바꿈으로써 신호를 주고받는다.
Codec : Encoding/Decoding 하는 장치
Encoding : 디지털 데이터를 전기적 신호나 광신호와 같은 아날로그로 변환
Decoding : 아날로그 신호를 디지털 형태로 복원
전송 모드
전송하는 데이터를 어떻게 주고받을 것인지에 대한 전송 모드를 정의한다.
전송 모드의 종류:
단방향(Simplex): 데이터가 한 방향으로만 전송되는 모드.
라디오처럼 한 방향으로만 통신이 이루어진다.
반이중(Half Duplex): 양방향으로 데이터 전송이 가능하지만, 동시에 전송은 불가능하다.
무전기와 같이 송수신이 가능하지만, 송수신이 동시에 이루어지지 않는다.
전이중(Full Duplex): 양방향으로 데이터를 동시에 전송할 수 있다. 우리가 사용하는 스마트폰과 같이 듣는 동시에 말을 전송할 수 있다.
에러 검출
기본적인 수준의 에러 검출 기능을 수행한다. 전송 도중 신호가 손상되었는지 확인하고, 필요하면 재전송을 요청할 수 있다. 복잡한 에러 검출과 수정은 상위 계층에서 이루어진다.
정리
물리 계층은 전선, 광섬유, 무선 주파수와 같은 물리적인 매체를 이용해 데이터를 전송하는 계층이다.
효율적인 데이터 전송을 위해 디지털 신호를 아날로그 데이터로 변환하여 전송하고, 아날로그 데이터를 수신하여 디지털 데이터로 변환한다. 데이터를 변환하기 위해 전압의 레벨, 전류의 강도 등을 이용해 아날로그 신호로 만들고 디지털 신호로 바꾸는 작업 또한 수행한다.
