Network - OSI 7 Layer: 물리 계층(1 Layer)

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Dlise 2024. 3. 14. 19:19

OSI 7계층 중 1계층(물리 계층)을 알아보자.

1계층인 물리 계층은 컴퓨터들을 물리적으로 연결하거나 데이터를 전기 신호로 변환하고 제어하는 역할을 담당한다.

전기 신호는 아날로그 신호와 디지털 신호로 구분되는데

아날로그 신호는 빛, 소리 등 연속적인 모양의 신호로 라디오 방송 등에 사용되며

디지털 신호는 특정 값을 기준으로 불연속적으로 변하는 막대 모양의 신호로 컴퓨터, 스마트폰 등에 사용된다.

컴퓨터가 전기 디지털 신호로 데이터를 전송한다는 것은 알았다. 그렇다면 어떻게 데이터를 전기 신호로 변환할까?

해당 작업은 랜 카드에서 한다. 랜 카드는 내 컴퓨터와 인터넷을 연결하는 필수 장치로 랜 포트(LAN Port)가 있으며 추가로 랜 케이블(LAN Cable)이 필요하다.

비트(bit) 상태의 데이터가 랜 카드에서 전기 신호로 변환되고 랜 포트에 연결된 랜 케이블을 통해 외부로 전달된다.

케이블은 전기 신호를 전달하는 통로로 다른 네트워크 장치 간에 데이터 신호를 전달하는 역할을 한다.

구리선 혹은 광섬유로 구성되며 이에 따라 종류가 나눠진다.

종류

이중나선 케이블(Twisted Pair Cable):
몇 개의 전선을 꼬아서 만든 케이블로 컴퓨터에 사용된다. 전선을 꼬아서 사용하는 이유는 전류가 흐를 때 생기는 간섭을 줄이기 위해서이다. 이중 나선 케이블은 다시 UTP, FTP, STP로 구분된다.
- UTP(Unshielded Twisted Pair): 감싸지 않은 쌍으로 꼬인 선으로 구성된 케이블
- FTP(Foiled Twisted Pair): 알루미늄 은박이 전선을 감싸고 있는 케이블로 공장의 배선 용도로 많이 사용된다.
- STP(Shielded Twisted Pair): 전선 겉면에 외부 피복이 추가된 케이블로 피복을 실드(Shield)라고 부른다. UTP에 비해 잡음 차단과 간섭 방어가 좋다.

리피터는 전기 신호를 증폭하는 기능을 가진 네트워크 장비이다.

전기 신호는 거리가 멀어지면 점차 약해지므로 이를 다시 증폭시켜 더 먼 장소까지 전송할 수 있도록 한다.

요즘은 허브가 리피터의 역할까지 맡기에 요즘은 리피터를 거의 사용하지 않는다.

허브는 전송되는 데이터 신호를 정형하고 증폭해 데이터 감쇠와 왜곡을 보정하며 하나의 입력 신호를 여러 디바이스로 복제해 데이터 분배 및 네트워크 확장을 지원한다. 또, 데이터 충돌을 처리해 정상적인 전달을 돕는다.

컴퓨터와 허브는 UTP or STP 케이블을 사용해 연결한다.

리피터가 일대일 통신만 가능했다면 허브는 다수의 컴퓨터와 통신할 수 있다.

단, 허브는 데이터를 연결된 모든 컴퓨터에게 보낼 수 있고 특정한 하나의 컴퓨터에만 보낼 수는 없다.(더미 허브)