[01] OSI 1계층, 물리 계층

물리계층

• 컴퓨터들을 물리적으로 연결
• 데이터를 전기신호로 변환하고 제어하는 역할

아날로그 신호와 디지털 신호

• 아날로그
  • 빛, 소리 등과 같이 연속적으로 변하는 물결 모양의 신호
  • 유선 전화, 라디오 등에서 사용
• 디지털 신호
  • 특정한 값을 기준으로 불연속적으로 변하는 막대 모양 신호
  • 0과 1으로만 존재
  • 평평하면 0, 올라가면 1

물리계층에서 전기신호로 전환 되는 곳

• LAN
  • 컴퓨터와 인터넷을 연결하는 필수 장치
  • 랜 카드를 통해, 데이터가 컴퓨터 밖으로 이동할 수 있음

케이블의 종류와 구조

• 케이블이란
  • 컴퓨터, 서버, 라우터 및 네트워크 장치 간 데이터 신호를 전달하는 역할
• 케이블은 일반적으로 구리선 이나 광섬유로 구성
• 꼬임 선 혹은 이중나선 케이블
  • 몇 개의 전선을 꼬아서 만든 케이블
  • UTP, FTP, STP 등이 있음

UTP, FTP, STP

• UTP
  • 감싸지 않은(Unshield) 쌍으로 꼬인 선
  • 꼬는 이유는 전선에 전류가 흐를 때 생기는 전파 간섭을 줄이기 위해
• FTP
  • 알루미늄 은박이 네 가닥의 전선을 감싸는 케이블
  • 절연 기능이 UTP보다 우수해 공장 배선 용도로 사용
• STP
  • 케이블 겉면에 외부 피복이 추가된 것
  • 외부의 잡음이나 전기적 신호의 간섭을 줄이는 용도로 사용
  • 가격이 비쌈
• 컴퓨터 통신에는 UTP, STP가 주로 사용
• 잡음이 있다면 디지털 신호 훼손의 걱정이 있음

리피터

• 전기 신호를 증폭하는 기능을 가진 네트워크 장치
• 요즘은 리피터가 아닌 허브라는 장치에서 수행

허브

• 리피터의 확장 버전
• 전송되는 데이터 신호를 정형화, 증폭
• 데이터 왜곡 보정
• 하나의 입력 신호를 여러 디바이스로 복제하여 데이터 분배, 네트워크 확장 지원
• 리피터가 1대1 통신만 가능한 반면, 허브는 여러대 연결이 가능함

허브의 특징

• 각각의 컴퓨터가 허브로 데이터 보내기 가능
• 허브에 연결된 모든 컴퓨터가 데이터를 받음
• 특정 컴퓨터를 지정하여 데이터를 보낼 수 없음, 더미 허브(Dummy Hub)라 불림
• UTP, STP 케이블을 사용하여 연결

요약

• 물리계층은 랜카드를 이용하여 데이터를 전기신호로 변환하고 케이블을 통해 데이터를 전송한다.
• 디지털 신호를 이용하며, 사용하는 장비로는 대표적으로 리피터와 허브가 있다.