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개인공부/모두의 네트워크

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

by 하고싶은건많은놈 2023. 2. 17.

Lesson 09 - 물리 계층의 역할과 랜 카드의 구조

물리 계층에서는 비트로 이루어진 데이터를 전기 신호로 변환

송신측에서 비트열 데이터를 전기 신호로 변환시킨 후 송신하고, 수신측에서는 해당 전기 신호를 비트열 데이터로 복원

비트열 데이터를 전기 신호로 변환하는 작업은 컴퓨터의 랜 카드가 수행


Lesson 10 - 케이블의 종류와 구조

네트워크의 전송 매체는 데이터가 흐르는 물리적인 선로로 유선 / 무선으로 나뉘어짐

  • 유선 : 트위스트 페어 케이블, 광케이블 등
  • 무선 : 라디오파, 마이크로파, 적외선 등

트위스트 페어 케이블(twisted pair cable) : 가장 많이 사용하며 일반적으로 랜 케이블(LAN cable)이라고 부름, UTP 케이블 / STP 케이블으로 나뉨

  • UTP 케이블 : 실드로 보호되어있지 않아 노이즈의 영향을 받기 쉽지만(노이즈의 영향을 받을 경우 전기 신호의 형태가 왜곡됨) 저렴하기 때문에 일반적으로 많이 사용됨, 데이터 전송 품질에 따라 분류 가능
  • STP 케이블 : 실드로 보호되어 노이즈의 영향을 매우 적게 받지만 가격이 비쌈

랜 케이블은 커넥터 연결 방식에 따라 다이렉트 케이블 / 크로스 케이블로도 나눌 수 있음

  • 다이렉트 케이블 : 구리 선 여덟개를 같은 순서로 커넥터에 연결, 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용
  • 크로스 케이블 : 구리 선 여덟개 중 한쪽 커넥터의 1,2번을 다른쪽 커넥터의 3,6번에 연결, 컴퓨터간에 직접 랜 케이블로 연결시 사용

둘 다 1, 2, 3, 6번 구리 선만 사용하며 나머지 네개는 사용하지 않음

랜 케이블의 양쪽 끝에 붙어있는 RJ-45 커넥터를 컴퓨터 및 네트워크 기기에 연결하여 사용


Lesson 11 - 리피터와 허브의 구조

리피터(repeater) : 전기 신호를 정형(일그러진 전기 신호를 복원) 및 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비, 통신 상대가 멀리 있을 때 사용

단, 요즘은 다른 네트워크 장비가 리피터 기능을 지원하기 때문에 단독으로 리피터를 사용하지는 않음

 

허브(hub) : 리피터와 마찬가지로 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 가지고있어 리피터 허브라고도 불림, 포트(port)를 여러개 가지고있어 컴퓨터 여러대를 서로 연결하는 역할도 함

특정 포트로부터 데이터를 받을시 해당 포트를 제외한 나머지 모든 포트로도 데이터가 전송되기 때문에 더미 허브(dummy hub)라고 불리기도 하며, 이에 대한 대책으로 나온 장비가 스위치(switch)


연습문제

1. 전기 신호에는 아날로그 신호와 디지털 신호가 있다.

2. UTP 케이블은 실드로 보호되어있지 않아 노이즈의 영향을 쉽게 받는다.

3. STP 케이블은 실드로 보호되어있어 노이즈의 영향을 매우 적게 받는다.

4. 랜 케이블의 양쪽 끝에는 RJ-45 커넥터가 붙어있다.

5. 랜 케이블에는 다이렉트 케이블과 크로스 케이블이 있다.

6. 랜 케이블은 구리 선 여덟개로 구성되지만, 실제로 사용되는 것은 4개다.

7. 컴퓨터끼리 연결한다면 크로스 케이블을 사용한다.

8. 리피터는 네트워크를 연장하기 위한 장비다.

9. 허브는 수신한 데이터를 모든 포트로 전송한다.

10. 허브는 일반적으로 더미 허브라고 부른다.


용어정리

  • 물리 계층(physical layer) : OSI 모델의 최하위 계층으로, 데이터를 전송하기 위해 시스템간의 물리적인 연결을 하고 전기 신호의 변환 및 제어 역할을 담당, 또한 전송 매체를 통해 데이터를 통신할 수 있는 전기적인 신호로 바꾸어 전송
  • 전기 신호(electronic signal) : 전압이 일정 패턴으로 변하여 생기는 일련의 흐름으로 전압의 변화가 모여서 만들어진 신호, 전기 신호들을 주고받음으로써 네트워크에서 사진이나 문서 등을 주고받을 수 있음
  • 디지털 신호(digital signal) : 아날로그 신호와 대비되는 신호 형태로 아날로그 신호를 전류의 유무 / 극성 / 위상의 동일 혹은 반대 등 물리적 현상을 이용하여 컴퓨터가 인식하는 2진수에 대응시켜 나타내는 신호
  • 랜 카드(LAN card) : 컴퓨터의 네트워크 연결 및 데이터 전송을 담당, '네트워크 카드' 또는 '네트워크 인터페이스 컨트롤러(NIC)' 라고도 불림
  • 케이블(cable) : 전선, 전달하는 신호 및 사용되는 장소에 따라 여러 종류의 케이블이 있으며 이중 네트워크를 연결하는 케이블을 랜 케이블 또는 랜선이라고 함
  • 리피터(repeater) : 전기 신호 전송시 거리가 멀어져 감쇠된 신호를 새롭게 재생하여 다시 전달하는 신호 중계 장치
  • 허브(hub) : 랜을 구성할 때 가까운 거리에 있는 장비들을 케이블을 사용하여 연결하는 장치
  • 노이즈(noise) : 데이터의 왜곡 또는 분해로 인해 전송 매체에서 생기는 전자 신호

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