네트워크 공부 (3/9) Lesson 3 물리 계층

2022.07.14.목요일

 

물리 계층 -> 데이터를 전기 신호로 변환하기 위해 필요하다.

 

* 전기 신호의 종류

 - 아날로그 신호: 물결 모양 전기 신호, 전화 회선이나 라디오 방송에 사용되는 신호.

 - 디지털 신호: 막대 모양 전기 신호

- 네트워크를 통해 상대방에게 데이터를 전송할 때 0과 1의 비트열은 전기 신호로 변환되어 전송된다. 상대방이 받은 전기 신호는 다시 0과 1의 비트열로 복원된다.

- 컴퓨터는 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 랜 카드가 메인 보드에 포함되어 있는 내장형 랜 카드나 별도의 랜 카드를 가지고 있다. 

- 0과 1의 정보가 컴퓨터 내부에 있는 랜 카드로 전송되고 랜 카드는 0과 1을 전기 신호로 변환한다.

- 물리 계층:  1) 컴퓨터와 네트워크 장비를 연결하고 2)컴퓨터와 네트워크 장비 간에 전송되는 데이터를 전기 신호로 변환하는 계층

 

- 전송 매체: 데이터가 흐르는 물리적인 선로.

 -> 종류: 유선(트위스트 페어 케이블, 광케이블 등) , 무선(라디오파, 마이크로파, 적외선 등)

 

* 트위스트 페어 케이블(twisted pair cable) = 일반적으로 랜 케이블(LAN cable, 랜 선)이라고 한다.

 - 종류: UTP 케이블, STP 케이블

- UTP 케이블 (Unshielded Twist Pair, 비차폐 연선) : 구리 선 8개를 2개씩 꼬아 만든 4쌍의 전선으로 실드(shield)로 보호되어 있지 않은 케이블. 실드로 보호되어 있지 않아서 노이즈 영향을 받기 쉽지만 저렴하기 떄문에 일반적으로 많이 사용되는 케이블

+) 차폐(遮 가릴 차, 蔽 덮을 폐): 가려 막아 덮음.

+) 실드(shield): 금속 호일이나 금속의 매듭과 같은 것. 외부에서 발생하는 노이즈(noise)를 막는 역할

- STP 케이블 (Shielded Twist Pair, 차폐 연선) : 2개씩 꼬아 만든 선을 실드로 보호한 케이블. 노이즈의 영향을 매우 적게 받지만 비싸기 때문에 보편적으로 사용하지는 않음.

 

- 노이즈는 전기 신호가 흐를 때 발생한다.

- 랜 케이블의 양쪽 끝에는 RJ-45라고 부르는 커넥터가 붙어 있다.

 

* 랜 케이블의 종류: 다이렉트 케이블, 크로스 케이블

- 다이렉트 케이블: 구리 선 여덟 개를 같은 순서로 커넥터에 연결한 케이블

- 크로스 케이블: 구리 선 여덟 개 중 한쪽 커넥터의 1번과 2번에 연결되는 구리 선을 다른 쪽 커넥터의 3번과 6번에 연결한 케이블

-> 두 케이블 모두 실제로는 1,2,3,6번 구리선을 사용한다.

- 다이렉트 케이블은 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용한다

- 크로스 케이블은 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결할 때 사용한다

 

- 리피터(repeater): 전기 신호를 정형(일그러진 전기 신호를 복원)하고 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비

-> 요즘은 다른 네크워크 장비가 리피터를 지원해서 리피터를 쓸 필요가 없음

- 허브(hub) = 리피터 허브: 포트(실제로 통신하는 통로)를 여러 개 가지고 있다. 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 함. 

- 전기 신호를 모든 포트로 보내서(=받은 데이터를 대상뿐만 아니라 모든 포트에 전송함) 더미 허브(dummy hub)라는 이름으로 불리기도 함.