[Network] Chapter 3. 물리 계층 : 데이터를 전기 신호로 변환하기

물리 계층의 역할과 랜 카드의 구조 #

• 전기 신호
  • 아날로그 신호(전화회선이나 라디오 방송에 사용)
  • 디지털 신호(0과 1의 비트열 데이터)
• 물리 계층
  • 컴퓨터와 네트워크 장비를 물리적으로 연결하고, 전송되는 데이터를 전기 신호로 변환하는 계층이다.
  • 0과 1의 데이터가 컴퓨터 내부에 있는 랜 카드로 전송되면, 전기 신호로 변환해준다.

케이블의 종류와 구조 #

• 전송 매체란?
  • 데이터가 흐르는 물리적인 선로이다.

    구분	종류
    유선	트위스트 페어 케이블 광케이블
    무선	라디오파 마이크로파 적외선

트위스트 페어 케이블 #

• twisted pair cable
  • 일반적으로 랜 케이블(LAN cable) 이라고 한다.
  • 양쪽 끝에는 RJ-45라고 부르는 커넥터가 붙어 있다.
    

    

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• 실드(shield; 금속 호일이나 금속 매듭 같은 것)의 유무에 따라 다음과 같이 나뉜다.
  

  

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  • (1) UTP 케이블
    • 구리 선 여덟 개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선이다.
    • 실드로 보호 되어 있지 않아서 노이즈의 영향을 받기 쉽다.
  • (2) STP 케이블
    • 두 개씩 꼬아 만든 선을 실드로 보호한 케이블이다.

• 구리선을 나열하는 순서에 따라 다음과 같이 나뉜다.
  

  

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  • 모두 1번, 2번, 3번, 6번만을 사용한다.
  • (1) 다이렉트 케이블(direct cable)
    • 구리 선 여덟 개를 같은 순서로 커넥터에 연결한 케이블이다.
    • 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용한다.
  • (2) 크로스 케이블(cross cable)
    • 1번과 2번을 3번과 6번에 연결한 케이블이다.
    • 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결할 때 사용한다.
    • 양쪽 컴퓨터 모두 1번, 2번을 사용하므로, 충돌이 나지 않게 교차시킨 것이다.

리피터와 허브의 구조 #

• 리피터(repeater)
  • 전기 신호를 정형(일그러진 전기 신호를 복원)하고 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비이다.
  • 요즘은 다른 장비가 리피터 기능을 지원해서 사용할 필요가 없어졌다.
• 허브(hub)
  • 리피터와 마찬가지로, 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 한다.
  • 포트를 여러 개 가지고 있어서, 컴퓨터를 여러 대 연결할 수 있다.
  • 가까운 거리의 장비들을 케이블을 사용해서 연결하여 LAN을 구성하는 장치이기도 하다.
  • 스스로 판단하지 않고, 전기 신호를 모든 포트로 보내기 때문에 더미 허브(dummy hub) 라고 불리기도 한다. 이 대책으로 나온 것이 스위치(switch)이다.