003. 물리 계층 : 데이터를 전기 신호로 변환하기

Cornchip·2022년 9월 19일
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모두의 네트워크

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목차
1. 물리 계층의 역할과 랜 카드의 구조
2. 케이블의 종류와 구조
3. 리피터와 허브의 구조



1. 물리 계층의 역할과 랜 카드의 구조

  • 전기 신호에는 물결모양 파형의 아날로그 신호와 막대모양 파형의 디지털 신호가 있다.

  • 아날로그 신호는 전화 회선이나 라디오 방송에 사용되는 신호다.

  • 네트워크를 통해 상대방에게 데이터를 전송할 때 0과 1의 비트열은 전기 신호로 변환되어 전송된다. 상대방이 받은 전기 신호는 다시 0과 1의 비트열로 복원된다.

  • 랜 카드 : 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있게 하는 장치.

    • 0과 1의 정보가 컴퓨터 내부의 랜 카드로 전송되고 0과 1을 전기 신호로 변환한다.


2. 케이블의 종류와 구조

1) 전송 매체

: 데이터가 흐르는 물리적인 선로

  • 유선

    트위스트 페어 케이블, 광케이블

  • 무선

    라디오파, 마이크로파, 적외선

2) 트위스트 페어 케이블 = LAN cable, 랜선

  • UTP 케이블
    • 구리 선 여덟 개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선.
    • 실드로 보호되어 있지 않은 케이블.
    • 때문에 노이즈의 영향을 받기 쉽다.
    • 저렴하기 때문에 일반적으로 많이 사용된다.
  • STP 케이블
    • 두 개씩 꼬아 만든 선을 실드로 보호한 케이블
    • 노이즈의 영향을 매우 적게 받는다.
    • 비싸서 보편적으로 사용하지 않는다.
  • 랜 케이블을 구매할 때는 규격과 속도에 주의해야 한다.

3) RJ-45 커넥터

: 흔히 알고 있는 랜선과 컴퓨터를 연결하는 커넥터 부분.

4) 랜 케이블의 종류

  • 다이렉트 케이블
    • 구리 선 여덟 개를 같은 순서로 커넥터에 연결한 케이블
    • 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용한다.
  • 크로스 케이블
    • 구리 선 여덟 개 중 한쪽 커넥터의 1번과 2번에 연결되는 구리선을 다른 쪽 커넥터의 3번과 6번에 연결한 케이블.
    • 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결할 때 사용한다.

  • 1, 2, 3, 6번 구리선 외에는 사용하지 않는다.


3. 리피터와 허브의 구조

1) 리피터

  • 전기 신호를 정형(일그러진 전기 신호를 복원)하고 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비
  • 요즘은 다른 네트워크 장비가 리피터 기능을 지원하기 때문에 거의 사용하지 않는다.

2) 허브

  • 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 한다.
  • 여러 개의 포트(실제로 통신하는 통로)를 가지고 있어서 '리피터 허브'라고도 부른다.
  • 리피터는 일대일 통신만 가능하지만 허브는 여러 컴퓨터와도 통신할 수 있다.
  • 하지만 수신 대상 뿐 아니라 모든 포트로 전기 신호를 보내기 때문에 비효율적이다. 이 때문에 더미 허브라고도 불린다.

    비효율적인 허브의 대책으로 스위치(switch)라고 하는 네트워크 장비가 등장했다.

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