TIL129. Network : 물리 계층(Physical Layer)

📌 이 포스팅에서는 OSI 7계층 중 데이터 물리 계층(Physical Layer)에 대해 정리하였습니다.

🌈 물리 계층(Physical Layer)

🔥 물리 계층의 랜카드의 역할

🔥 케이블의 종류

🔥 리피터와 허브

1. 물리 계층의 랜카드의 역할

✔️ 데이터(0과 1만으로 이뤄진 비트열)를 전기 신호로 변환하려면 맨 아래 계층인 물리 계층의 기술이 필요하다.

✔️ 이에 물리 계층에서는 0과 1로 이뤄진 데이터(비트열)을 전기 신호로 변환하여 송신하거나, 수신된 전기신호를 0과 1의 데이터(비트열)로 변환하여 데이터 링크 계층으로 전송하는 역할을 한다.

✔️ 이 때, 송신측 물리계층에서 송신할 데이터를 전기신호(아날로그 신호)로 변환하는 것을 Encoder라고한다.

# Encoder
def encoder(data):
    ...
    ...
	return signal

✔️ 반대로 수신측 물리계층에서 전기신호(아날로그 신호)를 받아 데이터로 변환하는 것을 DeCoder라 한다.

# Decoder    
def decoder(signal):
    ...
    ...
    return data

✔️ 이는 하드웨어인 LAN 카드에 PHY칩를 통해 데이터를 전기 신호로 변환하거나, 전기 신호를 데이터로 변환이 이뤄진다.

2. 케이블의 종류

✔️ 트위스트 페어 케이블에는 UTP(Unshielded Twisted Pair)와 STP(Shielded Twisted Pair) 케이블이 있다.

✔️ UTP 케이블은 쉴드로 보호되지 않아 노이즈에 영향을 쉽게 받지만 가격이 저렴해서 주로 사용된다.

✔️ STP 케이블은 쉴드로 보호되고 있어 노이즈의 영향을 적게 받지만 가격이 높다.

✔️ 트위스트 페어 케이블은 일반적으로 랜 케이블이라 불리고, 다리렉트 케이블과 크로스 케이블로 나뉘기도 한다.

✔️ 다이렉트 케이블은 PC와 스위치를 연결할 때 사용하고, 크로스 케이블은 PC 간 직접 연결할 때 주로 사용한다.

3. 리피터와 허브

✔️ 리피터란 전기신호를 복원 및 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비다. 현재는 이 기능이 이미 네트워크 장비에 포함되어있기 때문에 리피터를 별도로 사용하진 않는다.

✔️ 물리계층에 동작하는 허브라는 장비는 리피터와 마찬가지로 전기신호를 정형하고 증폭하는 기능 뿐만 아니라 여러대의 PC를 랜 케이블로 연결시킬 수 있는 기능을 가지고 있다.

✔️ 리피터와 허브의 차이는 리피터는 일대일 통신만 가능하지만, 허브의 경우 여러 포트를 가지고 있어 포트의 수 만큼 여러 PC를 연결시킬 수 있다.

✔️ 허브는 연결된 모든 PC로 전기신호를 전달하기 때문에 불필요한 정보가 공유된다는 단점이 존재하고, 이에 스위치라는 기술이 등장한다.

✔️ 허브는 리피터의 기능을 가지고 있어 리피터 허브라고도 불리고, 스스로 어떤 PC에만 전기신호를 전달할지 판단하지 못하기 때문에 더미 허브라는 이름으로도 불린다.