[모두의 네트워크] 3장 물리 계층 : 데이터를 전기 신호로 변환하기

3장[준비편] 물리 계층 : 데이터를 전기 신호로 변환하기

네트워크의 구조 이해하기

목표

• 전기 신호
• 랜 케이블
• 리피터
• 허브

:one: 물리 계층의 역할과 랜 카드의 구조

데이터 : 전기 신호로 변환되어 네트워크를 통해 전송

물리 계층

• OSI 모델의 최하위 계층
• 데이터(0과 1의 비트열)를 전기 신호로 변환하기 위해 필요
• 송신 : 데이터 => 전기 신호
• 수신 : 전기 신호 => 데이터

전기 신호

• 전압이 일정 패턴으로 변해 생기는 일련의 흐름
• 전압의 변화가 모여서 만들어진 신호
• 종류 : 아날로그 신호, 디지털 신호

아날로그 신호

• 전화 회선이나 라디오 방송에 사용되는 신호
• 물결 모양

  디지털 신호

• 막대 모양

랜 카드

• 0과 1을. 전기 신호로 변환함
• 컴퓨터의 네트워크 연결 및 데이터 전송 담당

:two: 케이블(전선)의 종류와 구조

네트워크 유선 전송 매체(데이터가 흐르는 물리적인 선로)로 사용되는 네트워크 케이블 커넥터

유선

• 트위스트 페어 케이블
• 광케이블

무선

• 라디오파
• 마이크로파
• 적외선

트위스트 페어 케이블

• 일반적으로 랜 케이블(랜 선)이라고 부름
• 랜 케이블의 양 끝에 RJ-45라는 커넥터가 붙어 있음
• 커넥터 : 컴퓨터의 랜 포트나 네트워크 기기에 연결함

UTP(비차폐 연선)케이블

• 구리선 여덟 개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선
• 실드로 보호되어 있지 않은 케이블 => 저렴해서 일반적으로 많이 사용
• 실드 : 금속 호일, 금속의 매듭. 외부에서 발생하는 노이즈를 막는 역할

STP(차폐 연선)케이블

• 두 개씩 꼬아 만든 선
• 실드로 보호한 케이블 => 비싸서 보편적으로 사용하지 않음
• 노이즈의 영향을 매우 적게 받음

노이즈

• 케이블에 전기 신호가 흐를 때 발생
• 노이즈를 받으면 전기 신호 형태가 왜곡됨

다이렉트 케이블

• 구리 선 여덟 개를 같은 순서로 커넥터에 연결한 케이블

크로스 케이블

• 구리 선 여덟 개 중 한쪽 커넥터의 1번, 2번에 연결되는 구리 선을 다른 쪽 커넥터의 3번, 6번에 연결한 케이블
• 컴퓨터끼리 연결할 때 사용

=> 두 케이블 모두 실제로는 1번, 2번, 3번, 6번 구리 선 사용

나머지는 사용하지 않음
다이렉트 케이블 : 컴퓨터와 스위치 연결 시 사용
크로스 케이블 : 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결 시 사용

:three: 리피터와 허브의 구조

물리 계층의 네트워크 장비 : 리피터, 허브

리피터

• 전기 신호를 정형(일그러진 전기 신호 복원), 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비
• 통신 상대방이 멀리 있을 때 사이에 넣음
• 1대1 통신만 가능
• 최근은 다른 네트워크 장비가 리피터 기능 지원, 쓸 필요 없음

허브

• 리피터 허브
• 전기 신호를 정형, 증폭하는 기능을 하는 장치
• 컴퓨터 여러 대를 서로 연결하는 장치
• 포트(실제 통신하는 통로)를 여러 개 가지고 있음
• 다대다 통신 가능 : 포트를 여러 개 가지고 있기 때문에
• 특정 포트로부터 데이터를 받으면 나머지 모든포트에 데이터를 전송함

더미 허브

• 스스로 판단하지 않고, 전기 신호를 모든 포트로 보내 필요 없는 데이터를 전송하는 허브

스위치

• 허브의 비효율적인 전송 방법을 해결하기 위해 생긴 네트워크 장비