2021.08.14~ing

물리 계층의 역할과 랜 카드의 구조

데이터가 전기 신호로 송수신

  • 데이터 송신 측 : 0과 1의 비트열 데이터는 전기신호로 변환
  • 데이터 수신 측 : 전기신호를 0과 1의 비트열 데이터로 복원

랜 카드란?

  • 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있게하는 역할
    • 메인보드에 내장된 내장형 랜카드 or 별도의 랜 카드
  • 물리 계층 : 컴퓨터와 네트워크 장비 간에 전송되는 데이터를 전기신호로 변환 하는 계층

케이블의 종류와 구조

트위스트 페어 케이블 = 랜 케이블

  • 전송 매체 : 데이터가 흐르는 물리적인 선로
    • 유선 : 트위스트 페어 케이블, 광 케이블 등
    • 무선 : 라디오파, 마이크로파, 적외선 등

  • 실드(shield) : 금속 호일 or 금속 매듭 -> 노이즈 방지

  • 노이즈(noise) : 케이블에 전기 신호가 흐를 때 발생
    • 영향 : 전기 신호의 형태 왜곡 발생

  • 트위스트 페어 케이블(twisted pair cable) = 랜 케이블(LAN cable)

    • UTP 케이블 : 실드(shield)로 보호하지 않은 케이블
      • 노이즈 영향 받기 쉬움, 가격 저렴 -> 일반적으로 많이 사용
      • 비차폐 연선이라고도 함
    • STP 케이블: 실드(shield)로 보호한 케이블
      • 노이즈 영향 덜 받음. 가격 비쌈 -> 보편적으로 사용X
      • 차폐 연선이라고도 함

    UTP(Unshielded Twist Pair)

    STP(Shielded Twist Pair)

  • 커넥터(RJ-45)

    • 랜 케이블 양쪽 끝에 달려있음
    • 컴퓨터의 랜 포트 or 네트워크 기기에 연결

다이렉트 케이블과 크로스 케이블

  • 다이렉트 케이블
    • 구리 선 여덟 개를 같은 순서로 커넥터에 연견한 케이블
    • 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용

  • 크로스 케이블
    • 구리 선 여덟 개 중 한 쪽 커넥터의 1번과 2번을 다른 커넥터 3번과 6번에 연결한 케이블
    • 컴퓨터 간에 직접 연결할 때 사용

리피터와 허브의 구조

리피터(repeater)

  • 물리 계층의 네트워크 장비
  • 전기 신호를 정형(일그러진 신호를 복원)하고 증폭하는 기능
  • 멀리 있는 상대방과 통신할 수 있도록 파형을 정상으로 만드는 기능
  • 다른 네트워크 장비에 리피터 기능을 지원함 -> 요즘은 리피터 사용X
  • 1:1 통신만 가능

허브(hub)

  • 물리 계층의 네트워크 장비
  • 포트(실제 통신하는 통로)를 여러 개 가짐
    • 리피터 허브라고도 불림
  • 전기 신호를 정형(일그러진 신호를 복원)하고 증폭하는 기능
  • 포트 여러 개 여서 N:N 통신 가능
  • 특정 포트로 데이터 받으면 해당 포트를 제외한 나머지 모든 포트로도 받은 데이터를 전송함
    • 더미 허브(dummy hub)라고도 함
    • 불필요한 데이터가 전송되어 비효율적 -> 대안으로 스위치(switch)

느낀점

송신측 컴퓨터의 0과 1이 랜 카드에 의해서 전기신호로 바뀌게 되고 이 전기 신호가 랜선을 타고 리피터나 허브로 들어가서 전달 과정에서 왜곡된 전기 파형을 복원해 수신측에 전달
수신측에서는 들어온 전기신호를 랜 카드를 거쳐서 0과 1의 데이터를 받는 물리계층에서의 데이터 전달 과정을 숙지할 수 있었다.

reference

모두의 네트워크

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