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

물리 계층의 역할과 랜 카드의 구조

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전기 신호란?

 

먼저, 대제목에서 물리 계층이란 OSI 7계층 중, 가장 하위에 위치하고 있는 계층을 뜻한다.

OSI 7계층이란, 네트워크 통신 중에 일어나는 과정을 7개의 층으로 나눈 것이고 층이 낮아질 수록 기계(컴퓨터)와 가까워지고 층이 높아질 수록 클라이언트, 즉 사용자에 가까워진다.

 

OSI 7계층

 

그 중에서 물리 계층(Physical)은 기계와 가장 가까운 계층이니까 응용 계층(Application)에서 사용자가 전달한 데이터를 전기 신호로 변환한다. 전달된 데이터는 0과 1로만 이루어진 비트열이다.

전기 신호에는 두 종류가 있다. '아날로그 신호'와 '디지털 신호'.

디지털 신호와 아날로그 신호

 

아날로그 신호는 전화 회선이나 라디오 방송에서 사용된다. 물리 계층에서 비트열을 변환시키는 신호는 디지털 신호다.

 

랜카드란?

 

그런데 0과 1을 어떻게 전기 신호로 변환할까?

컴퓨터는 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 '랜 카드'를 가지고 있다.

이 '랜 카드'가 0과 1을 전기 신호로 변환한다.

 

참고: 랜 카드는 이런식으로 생겼슴

케이블의 종류와 구조

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네트워크 전송 매체의 종류에는 유선/무선이 있다.

유선: 트위스트 페어 케이블, 광케이블 등

무선: 라디오파, 마이크로파, 적외선 등

이번에는 유선 전송 매체인 네트워크 케이블 커넥터에 대해 알아보자.

 

트위스트 페어 케이블이란?

 

일반적으로 랜 케이블(LAN cable)이라고 불림. 

트위스트 페어 케이블 = 랜 케이블 = 랜선

종류에는 UTP 케이블(Unshielded Twist Pair, 비차폐 연선)과 STP 케이블(Shielded Twist Pair, 차폐 연선)이 있다.

 

• UTP 케이블

구리 선 여덟 개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선으로 실드(shield)로 보호되어 있지 않은 케이블이다.

실드는 금속 호일이나 금속의 매듭과 같은 것으로 외부에서 발생하는 노이즈를 막는 역할을 한다.

UTP는 이 실드로 보호되어 있지 않기 때문에 노이즈의 영향을 받기 쉽지만 저렴해서 일반적으로 많이 사용된다.

 

• STP 케이블

두 개씩 꼬아 만든 선을 실드로 보호한 케이블이다.

노이즈의 영향은 적지만 비싸서 보편적으로 사용하지는 않는다.

 

리피터와 허브의 구조

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물리 계층에서 동작하는 네트워크 장비인 리피터와 허브에 대해 알아보자.

 

리피터란?

 

일그러진 전기 신호를 복원하고 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비.

그로나 요즘은 다른 네트워크 장비가 리피터 기능을 지원해서 리피터를 쓸 필요가 없다.

 

리피터

 

허브란?

 

포트를 여러 개 가지고 있어서 컴퓨터 여러 대와도 통신할 수 있는 네트워크 장비

리피터와 마찬가지로 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 함.