03 - 물리 계층, 데이터를 전기 신호로 변환하는 단계

* <모두의 네트워크 기초>를 정리한 내용입니다.

물리 계층의 역할

• 컴퓨터들을 물리적으로 연결하거나 데이터를 전기 신호로 변환하고 제어하는 역할
• 전기 신호의 종류
  • 아날로그 신호 - 빛, 소리와 같이 연속적으로 변하는 물결 모양의 신호
    • ex. 유선 전화, 라디오 방송
  • 디지털 신호 - 특정한 값을 기준으로 불연속적으로 변하는 막대 모양의 신호
    • ex. 컴퓨터, 스마트폰

앞서 비트란 컴퓨터가 데이터를 처리하는 최소 단위로, 0과 1로 구성된다고 함.

⇒ 결국 모든 데이터는 0과 1로 표현하면 됨.

“나에게 network.docx 파일을 보내줘!”라는 메시지를 전송하고싶음!

1. 문장을 0과 1의 비트로 변환
2. 해당 비트를 전기 신호로 변환
3. 수신자에게 (디지털 신호로) 전달
4. 수신자 측에서 다시 0과 1의 비트로 변환됨

• 어디서 어떻게 전기 신호로 변환되나?
  • 랜 카드(LAN Card) - 내 컴퓨터와 인터넷을 연결하는 필수 장치
  • ⇒ 데이터가 내 컴퓨터 밖으로 나가는 출발점(비트를 전기 신호로 변환하여 밖으로 내보내는 출발점)

케이블의 종류와 구조

• 케이블 - 신호를 전달하는 역할
• 동축 케이블 ex. TV
• 꼬임선/이중나선 케이블(Twisted Pair Cable) ex. 컴퓨터
  • 꼬임선 방식 - UTP, FTP, STP
• 전선을 왜 꼬는가
  • 전선에 전류가 흐를 때 전파 간섭이 생기는데, 이 간섭을 줄이기 위해

리피터와 허브가 통신하는 방법

• 리피터와 허브 - 물리 계층에서 사용하는 장비
• 리피터(Repeater)
  • 전기 신호를 증폭하는 기능을 가진 네트워크 장치
  • 일대일 통신만 가능
• 허브(Hub)
  • 데이터 신호를 정형, 증폭하여 데이터 왜곡을 보정
  • 하나의 입력 신호를 여러 디바이스로 복제하여 데이터 분배 및 네트워크 확장 지원
  • 여러 대의 컴퓨터와 연결 가능

- 각각의 컴퓨터가 허브로 데이터를 보낼 수 있음
- 허브에 연결된 모든 컴퓨터가 데이터를 받음
- 특정 컴퓨터를 지정하여 데이터를 보낼 수 없음 => Dummy Hub

요약

  1계층은 랜 카드를 이용해서 데이터를 전기 신호로 변환 후, 케이블을 통해 데이터를 전송함. 이 때 디지털 신호를 이용함. 1계층에서 사용하는 장비로는 리피터와 허브가 있음. (주로 허브 사용)