본 포스팅은 모두의 네트워크 책을 읽고 요약한 것입니다.
데이터는 전기 신호로 변환되어 네트워크를 통해 전송된다. 0과 1만으로 이루어진 비트열을 전기 신호로 변환하려면 OSI 모델의 1계층인 물리계층의 기술이 필요
물리계층: 컴퓨터와 네트워크 장비를 연결하고 컴퓨터와 네트워크 장비 간에 전송되는 데이터를 전기 신호로 변환하는 계층
전기신호
- 아날로그 신호(전화 회선이나 라디어 방송에 사용되는 신호, 물결모양 전기신호)
- 디지털 신호(막대모양 전기신호)
데이터가 전기 신호로 변환되는 과정
| 데이터 송신 측 | 데이터 수신 측 |
| 0과 1의 비트열 데이터가 전기 신호로 변환되어 네트워크를 통해 전송 | 받은 전기 신호를 0과 1의 비트열 데이터로 복원 |
랜 카드: 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 함(컴퓨터는 메인 보드에 포함되어 있는 내장형 랜 카드나 변도의 랜 카드를 가지고 있음)
-> 0과 1의 정보가 컴퓨터 내부에 있는 랜카드로 전송되고 랜 카드는 0과 1을 전기 신호로 변환
네트워크의 전송 매체(데이터가 흐르는 물리적인 선로)
- 유선: 트위스트 페어 케이블, 광케이블
- 무선: 라디오파, 마이크로파, 적외선
트위스트 페어 케이블(=랜 케이블(랜 선):LAN cable)
- 랜 케이블의 양쪽 끝에는 RJ-45라고 부르는 커넥터가 붙어 있다. 이 커넥터를 컴퓨터의 랜 포트나 나중에 설명하는 네트워크 기기에 연결함
| UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블 | STP(Shielded Twisted Pair) 케이블 |
| 구리 선 여덟 개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선으로 실드로 보호되어 있지 않은 케이블 | 두 개씩 꼬아 만든 선을 실드로 보호한 케이블 |
| 노이즈의 영향을 받기 쉽지만 저렴해서 일반적으로 많이 사용 | 노이즈의 영향을 매우 적게 받지만 비싸서 일반적으로 사용 x |
- 실드: 금속 호일이나 금속의 매듭과 같은 것으로 외부에서 발생하는 노이즈를 막는 역할
- 노이즈: 케이블에 전기 신호가 흐를 때 발생하는 것
랜 케이블
| 다이렉트 케이블 | 크로스 케이블 |
| 구리 선 여덟 개를 같은 순서로 커넥터에 연결한 케이블 | 구리 선 여덟 개 중 한 쪽 커넥터의 1번과 2번에 연결되는 구리 선을 다른 쪽 커넥터의 3번과 6번에 연결한 케이블 |
| 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 1,2,3,6번 구리 선 사용 | 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결할 때 1,2,3,6번 구리 선 사용 |
| 컴퓨터 간에 직접 데이터를 보낼 때는 양쪽 컴퓨터 모두 1번과 2번 선을 사용 | |
물리 계층의 네트워크 장비에는 리피터와 허브가 있다.
리피터(Repeater): 전기 신호를 정형(일그러진 전기 신호를 복원)하고 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비
- 멀리 있는 상대방과도 통신할 수 있도록 파형을 정상으로 만드는 기능을 함
- 하지만 요즘은 다른 네트워크 장비가 리피터 기능을 지원해서 리피터가 필요 없음
허브(Hub): 포트(실제로 통신하는 통로)를 여러 개 가지고 있고 리피터 허브라고도 함. 리피터와 마찬가지로 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 함.
- 리피터는 일대일 통신만 가능하지만 허브는 포트를 여러 개 가지고 있어서 컴퓨터 여러 대와도 통신가능
- 컴퓨터에서 보낸 전기 신호가 허브에 도착하는 동안 노이즈의 영향으로 파형이 변경되도 허브가 파형을 정상으로 되돌리는 기능을 함
- 하지만 허브는 어떤 특정 포트로부터 데이터를 받으면 해당 포트를 제외한 나머지 모든 포트로도 받은 데이터를 전송함(불필요한 데이터가 전송되어 비효율적)
더미 허브: 허브가 스스로 판단하지 않고, 전기 신호를 모든 포트로 보내는 것
용어 정리
| 전기 신호 | 전기 신호는 전압이 일정 패턴으로 변하여 생기는 일련의 흐름으로 전압의 변화가 모여서 만들어진 신호이다. |
| 이런 전기 신호들을 주고받으면서 네트워크에서 사진이나 문서 등을 주고받을 수 있다. | |
| 디지털 신호 | 아날로그 신호와 대비되는 신호 형태로 아날로그 신호를 전류의 유무나 극성, 위상의 동일이나 반대 등 물리적 현상을 이용해 컴퓨터가 인식하는 0 또는 1의 2진수에 대응시켜 나타내는 신호이다. |
| 랜 카드 | 컴퓨터의 네트워크 연결 및 데이터 전송을 담당하며, '네트워크 카드' 또는 '네트워크 인터페이스 컨트롤러(NIC)'라고도 불린다. |
| 리피터 | 전기 신호를 전송할 때 전송하는 거리가 멀어지면 신호가 감쇠하는 성질이 있는데, 이 때 감쇠된 전송 신호를 새롭게 재생해 다시 전달하는 신호 중계 장치 |
| 허브 | 랜을 구성할 때 한 사무실이나 가까운 거리에 있는 장비들을 케이블을 사용해 연결하는 장치 |
| 노이즈 | 데이터의 왜곡이나 분해로 인해 전송 매체에서 생기는 전자 신호 |
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OSI 7계층 - 물리 계층(2)
케이블의 종류와 구조, 신호의 보호에 대하여 | 케이블의 종류와 구조 데이터가 흐르는 물리적인 선로인 전송매체는 유선과 무선으로 나뉜다. 유선 - 트위스트 페어 케이블, 광케이블 등 무선 -
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