역할
- OSI7 Layer의 1계층으로 하드웨어로 표현
- 상위 계층인 데이터 링크 계층의 프레임을 신호로 인코딩하여 네트워크 장치로 전송
- 통신 장치와 커넥터, 인코딩(Bit -> Signal), 송수신을 담당하는 회로등의 요소가 있다
Signaling 종류
- 전기 (Copper 케이블)
- 광(빛) (Optical Fiber)
- 전파 (주파수)
전송방식
물리계층은 bit를 인코딩하여 2계층(Data link)과 통신한다.
장비
- 허브
허브는 전기신호를 증폭하여 포트에 연결된 PC들끼리 통신이 가능하게 한다 - 리피터
리피터는 현재 거의 쓰이지 않는 장비로 신호의 세기를 증폭하여 좀 더 먼거리까지 통신 가능.
동작방식
단순 중계기의 역할로 허브에 연결된 PC1이 다른 PC2에게 데이터를 보내려하면 허브에 연결된 모든 PC들에게 그 데이터를 전달하게 된다.
- CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)
송신노드는 데이터를 전송하고, 다음 채널에서 다른 노드의 데이터 충돌 발생을 계속 감지 충돌 발생기에는 모든 노드에게 충돌 발생을 통지하고 재전송을 시도
- Carrier Sensing: 데이터를 보내기 전에 다른 노드에서 데이터륿 ㅗ내는 중인지 확인
- Multiple Access: 데이터를 보내는 곳이 없다면 전송 시작
- Collision Detection: 동 시간대에 데이터를 보내게 되면 충돌이 일어나고 정지
그 이후 특정 식나이 지나면 다시 첫번째 단계로 반복
전송방식
- Simplex: 단반향 통신으로 수신측은 송신측에 응답불가
- Half Duplex: 반이중 전송방식으로 양방향 통신이나 송수신 시간은 정해짐, 무전기
- Full Duplex: 전이중 전송방식으로 동시 양방향 통신이 가능, 전화기
케이블과 커넥터
종류
전송 장치에 신호를 전달하는 통로, 주요 케이블로 TP, 동축, Fiber등이 있다
TP
총 8가닥의 선으로 구성.
선 꼬은 이유는 자기장 간섭 최소화 하여 성능(속도와 거리)을 향상.
STP가 더 좋지만 비용문제.
동축(Coaxial)
선 중앙에 심선 있으며 그 주위를 절연물과 외부 도체로 감싸고 있다.
전화 또는 회선망 등 광범위하게 사용
광(Fiber)
전기신호의 자기장이 없는 빛으로 통신하기 때문에 장거리 고속 통신이 가능
2개의 모드(Single, Multi)와 주요 커넥터 타입(LC, SC)이 있다.
광 트랜시버
광통신에 사용되는 네트워크 인터페이스 모듈 커넥터로 SFP, GBIC이 있다.
SFP(Small Form-factor Pluggable transceiver), GBIC(Gigabit Interface Connector)
단위와 성능
- bit & Byte
- Bandwidth(대역폭)
주어진 시간대에 네트워크를 통해 이동할 수 있는 정보의 양 - Throughput(처리량)
단위 시간당 디지털 데이터 전송으로 처리하는 양
대역폭이 8차선 도로라면 처리량은 그 도로를 달리는 자동차의 숫자(양)와 같다
- BackPlane
네트워크 장비가 최대로 처리할 수 있는 데이터 용량 - CPS(Connections Per Second): 초당 커넥션 연결수, L4
- CC(Concurrent Connections): 최대 수용가능한 커넥션
- TPS(Transactions Per Seconds): 초당 트랜잭션 연결수, L7, 주로 HTTP 성능
UTP 케이블
: Unshielded Twisted Pair, 주로 근거리 통신망(LAN)에서 사용되는 케이블
이더넷 망 구성시 가장 많이 보게되는 케이블
코드 배열
- 8P8C
8개의 선 배열에 따라 다이렉트 또는 크로스 케이블로 구성한다
Direct Cable(568B-568B): PC to Hub -> DTE to DCE
Cross Cable(568A-568B): PC to PC -> DTE to DTE, DCE to DCE
DTE(Data Terminal Equipment)
DCE(DAta Communication Equipment)
- Auto MDI-X
(Automatic Medium Dependent Intercface Crossover)
: 케이블 타입에 관계없이 노드 상호간 자동으로 통신이 가능하게 하는 기술
어떤 노드의 연결인지에 따라서 다이렉트와 크로스 케이블을 선택 -> 불편
MDI 포트 -> DTE & MDIX포트 -> DCE, 송신과 수신의 관계
UTP 카테고리
: UTP케이블의 전송 가능한 대여폭을 기준으로 분류
Wi-Fi
비영리 기구인 Wi-Fi Alliance의 상표
- 구성
무선랜 구성시 WIPS(보안), AP(무선 Hub)가 필요
IPS 침입 방지 시스템
