[모두의 네트워크] Ch09~11 정리

Lesson09

전기 신호란?

0과 1로 이루어진 비트열을 전기신호로 변환하기 위해서는 맨 아래 계층인 물리 계층의 기술이 필요함.

• 네트워크를 통해 데이터를 주고 받을 때에는 0과 1의 비트열을 전기 신호로 변환해야 함.
• 전기 신호의 종류에는 디지털 신호와 아날로그 신호가 있으며, 물결 모양의 연속적인 신호를 아날로그 신호라고 함. 아날로그 신호는 전화 회선이나 라디오 방송에 사용되는 신호임. 이와 반대로 불연속적으로 끊어져 있는 것처럼 있는 신호를 디지털 신호라고 함. (막대 모양에 가까움)
• 데이터 송신 측 컴퓨터가 전송하는 0과 1의 비트열 데이터는 전기 신호로 변환되어 네트워크를 통해 수신 측 컴퓨터에 도착함. 수신 측 컴퓨터에서는 전기 신호를 0과 1의 비트열 데이터로 복원함.

랜 카드란?

• 컴퓨터는 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 랜 카드가 메인 보드에 포함되어 있는 내장형 랜 카드나 별도의 랜 카드를 가지고 있음.
• 0과 1의 정보가 컴퓨터 내부에 있는 랜 카드로 전송되고 랜 카드는 0과 1을 전기 신호로 변환하는 것임.
• 랜 카드가 있어서 네트워크에서 데이터를 서로 주고 받으며 통신할 수 있는 것.
• 즉, 물리 계층은 컴퓨터와 네트워크 장비를 연결하고 컴퓨터와 네트워크 장비 간에 전송되는 데이터를 전기 신호로 변환하는 계층임.

Lesson10

케이블의 종류와 구조

네트워크의 전송 매체

• 데이터가 흐르는 물리적인 선로로, 크게 종류가 유선과 무선으로 나뉘어짐.

• 유선
  - 트위스트 페어 케이블 : 일반적으로 랜 케이블이라고 부름
  가전용품점이나, 인터넷에서 살 수 있지만 목적에 맞게 잘 확인하고 사야 함.
  일반적으로 랜 케이블의 양쪽 끝에는 RJ-45라고 부르는 커넥터가 붙어 있음.
  이 커넥터를 컴퓨터의 랜 포트나 나중에 설명하는 네트워크 기기에 연결함.

  		- UTP 케이블 : 구리 선 여덟 개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선으로 실드로 보호되어 있지 않은 케이블, 
  			( + ) **실드는 금속 호일이나 금속의 매듭과 같은 것으로 외부에서 발생하는 노이즈를 막는 역할을 수행**함.
  		- STP 케이블: 두 개씩 꼬아 만든 선을 실드로 보호한 케이블, UTP 케이블과 달리 노이즈의 영향을 매우 적게 받지만 비싸기 때문에 보편적으로 사용하지는 않음.
  
  		랜 케이블의 종류에는 다이렉트 케이블과 크로스 케이블이 있음. 
  		- 다이렉트 케이블은 구리 선 여덟 개를 같은 순서로 커넥터에 연결한 케이블임.
  		- 크로스 케이블은 구리 선 여덟 개 중 한 쪽 커넥터의 1번과 2번에 연결되는 구리 선을 다른 쪽 커넥터의 3번과 6번에 연결한 케이블임.
  		  나머지 선 4개는 사용하지 않으며, 다이렉트 케이블은 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용하고 크로스 케이블은 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결할 때 사용함.
  		  컴퓨터 간에 직접 데이터를 보낼 때는 양쪽 컴퓨터 모두 1번과 2번 선을 사용함.
  		  즉, 양쪽 컴퓨터에서 1번과 2번으로 데이터를 전송할 경우 충돌함. 따라서 크로스 케이블은 일부러 중간에 전선을 교차시켜서 송신 측과 수신 측이 올바르게 연결되도록 하고 있음.
  	- `광케이블` 

• 무선
  - 라디오파
  - 마이크로파
  - 적외선

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Lesson11

리피터와 허브의 구조

리피터란?

• 물리 계층에서 동작하는 네트워크 장비 중 하나로, 리피터와 허브가 있음.
• 리피터는 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 네트워크 중계 장비임.
• 멀리 있는 상대방과도 통신할 수 있도록 파형을 정상으로 만드는 기능을 수행함.
• 요즘은 다른 네트워크 장비가 리피터 기능을 지원하기 때문에 리피터를 쓸 필요가 없음.

허브란?

• 물리 계층에서 동작하는 네트워크 장비에 허브라는 장비가 있음.
• 허브는 포트(실제로 통신하는 통로)를 여러 개 가지고 있고 리피터 허브라고도 부름.
• 리피터는 일대일 통신만 가능하지만 허브는 포트를 여러 개 가지고 있어서 컴퓨터 여러 대와도 통신할 수 있음.
• 허브는 포트가 여러 개 있어서 컴퓨터를 여러 대 연결할 수 있음. 이를 통해 컴퓨터끼리 직접 연결하지 않아도 통신이 가능함.
• 허브는 리피터와 마찬가지로 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 수행함.
• 컴퓨터에서 보낸 전기 신호가 허브에 도착하는 동안 노이즈의 영향으로 파형이 변경될 때가 있음. 이 때 허브가 파형을 정상으로 되돌리는 기능을 수행함.
• 허브는 어떤 특정 포트로 데이터를 받으면 해당 포트를 제외한 나머지 포트로도 데이터를 전송하는 특징이 있음.
• 허브는 스스로 판단하지 않고, 전기 신호를 모든 포트로 보내서 더미 허브라는 이름으로 불리기도 함.
  → 이처럼 불필요한 데이터가 전송되어 비효율적이라는 문제점 때문에 스위치라고 하는 네트워크 장비가 나타남.

[추가] auto MDIX

• auto MDIX는 다이렉트 케이블과 크로스 케이블을 자동으로 판단하는 기능임.
• 컴퓨터나 라우터의 인터페이스는 MDI라고 하고 스위치나 허브의 인터페이스는 MDI-X임.
• 일반적으로 MDI와 MDI-X끼리 서로 연결할 때는 크로스 케이블을 사용함.
• 하지만 최근에는 케이블 배선 실수로 인한 통신 문제를 해결하기 위해서 MDI와 MDI-X 차이를 자동으로 판단하여 연결 신호를 전환하는 기능을 가진 스위치나 허브를 많이 사용함.
• 컴퓨터와 허브를 연결하거나 허브 간을 연결한다면 케이블의 차이를 고려하지 않아도 됨.