OSI 물리계층

물리 계층의 역할과 랜 카드의 구조

1. 전기 신호란?

전기를 통해 전달하는 신호.

아날로그신호와 디지털 신호가 있다.

1-1. 아날로그 신호

전류, 전압이 연속적으로 변하는 연속신호.

주로 전화 회선, 라디오 방송에 사용된다.

1-2. 디지털 신호

0과 1만 존재하는 비 연속 신호(이산 신호)

1-3. 물리계층이란

전기 신호를 전달하기 위한 물리적 계층.

컴퓨터는 0과 1로 이루어진 비트열을 사용하기 때문에, 이를 전기신호로 바꾸어주기 위한 기술

2. 랜 카드란?

• 컴퓨터와 전송 매체를 연결하는 장치
• 컴퓨터와 네트워크 사이에서 인터페이스 역할을 하며 프로토콜의 처리를 담당
• 컴퓨터의 디지털 데이터를 전기신호로 변환
• 전기신호를 디지털 데이터로 변환
• NIC(Network Interface Card)라고 부른다.

케이블의 종류와 구조

1. 트위스트 페어 케이블이란?

UTP 케이블, STP 케이블이 있다.

1-1. UTP(Unshielded Twist Pair) 케이블

실드로 보호되어 있지 않은 케이블.

노이즈의 영향을 받기 쉽지만, 저렴하기 때문에 일반적으로 많이 사용한다.

1-2. STP(Shielded Twist Pair) 케이블

실드로 보호한 케이블

노이즈의 영향을 적게 받지만, 비싸다.

1-3. 노이즈의 영향

노이즈를 받으면 신호의 형태가 왜곡된다.

1-4. UTP 케이블의 분류

데이터 전송 품질에 따라 UTP 케이블을 분류한다.

1-5. 랜 케이블(LAN Cable)

UTP 케이블은 일반적으로 랜 케이블이라 부른다.

2. 다이렉트 케이블과 크로스 케이블이란?

2-1. 다이렉트 케이블

• 케이블의 배선 순서가 같은 케이블
• 일반적으로 사용되는 케이블

2-2. 크로스 케이블

• 케이블 배선 순서가 엇갈려 있는 케이블

• 서로 다른 계층간의 장비끼리 통신할 때 사용. (Hub to Hub, PC to PC)

  1번 → 3번
  2번 → 6번
  위와 같이 연결된다.

2-3. 사용하지 않는 선

다이렉트 케이블, 크로스 케이블 모두 4, 5, 7, 8번 선을 사용하지 않는다.

다이렉트 케이블 : 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용

크로스 케이블 : 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결할 때 사용

리피터와 허브의 구조

1. 리피터란?

• 신호를 수신하여 증폭시키는 장치. (물리계층)
• 일대일 통신을 지원
• 요즘은 허브 등 다른 네트워크 장비가 리피터의 기능을 지원한다.

2. 허브란?

• 랜을 구성할 때 가까운 거리에 있는 장비들을 케이블 사용하여 연결하는 장치
• 여러개의 포트를 갖고 있어, 다수의 PC와 통신하며 네트워크를 구성
• 리피터와 멀티포트의 역할 제공
• 허브는 스스로 판단하지 않기에 더미 허브 라고 부른다.

• 받은 데이터를 연결된 모든 포트에 전송

  → 단점을 극복할 수 있는 스위치(스위칭 허브)를 사용

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References

• 쉽게 이해하는 네트워크 10. TCP/IP 네트워크 인터페이스 계층의 역할과 데이터 전송 (ft. 랜카드와 MAC 주소)
• UTP 케이블의 정의와 종류
• [Network] 리피터, 허브, 스위치, 라우터