9 Physical Layer - 물리 계층

물리 계층은 OSI(Open Systems Interconnection) 모델에서 가장 하위에 위치한 계층으로, 데이터를 전기적인 신호로 변환하고 전송하는 역할을 합니다. 

이 계층은 주로 하드웨어와 전기적 특성에 집중하며, 데이터의 비트를 전송하기 위한 물리적 매체 및 기기를 다룹니다.

 

 

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데이터를 송신할 때 물리 계층에 도착하면 케이블을 통해 데이를 보내기 위해서 전기 신호로 바꾸는 작업을 해야 합니다. 

전기 신호에는 전화 회선이나 라디오 방송에 쓰이는 물결 모양의 아날로그 신호와 막대 모양의 디지털 신호 두 가지가 있습니다.

 

 

데이터를 전기 신호로 바꾸는 것은 랜 카드라는 하드웨어에서 이루어 집니다.

 

랜카드는 메인보드에 포함이 되어 있는 경우도 있고 별도의 랜 카드가 컴퓨터 내에 존재하기도 합니다. 

 

 

 

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컴퓨터와 컴퓨터간에 네트워크를 전송하기 위해서는 데이터가 흐르는 물리적인 선로로 종류가 크게 유선과 무선으로 나눠집니다. 유선에는 랜 케이블과 광케이블등이 있고 무선으로는 라디오파, 마이크로파, 적외선등이 있습니다. 

 

우선, 랜 케이블을 알아봅시다. 랜 케이블은 다양한 종류가 있으며, UTP (Unshielded Twisted Pair)와 STP (Shielded Twisted Pair)가 가장 흔하게 사용됩니다.

 

UTP의 경우 구리 선 여덟 개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선으로 실드(shield)로 보호되어 있지 않아 저렴하기 때문에 광범위하게 사용됩니다.

반면 STP는 실드를 보호하지만 비싸기 때문에 보편적으로 사용되지는 않습니다. 

 

 

랜 케이블의 양쪽 끝에는 RJ-45라고 부르는 커넥터가 붙어 있습니다. 이 커넥터를 컴퓨터의 랜 포트나 허브 또는 스위치에 연결하여 사용합니다. 

 

랜 케이블은 물리 계층에서 데이터를 전송하는 중요한 매체 중 하나입니다.

 

 

 

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시대의 뒤안길로 사라져가는 네트워크 장비들 

1) 리피터 (Repeater)

리피터는 물리 계층에서 사용되는 장비로, 전송된 신호를 증폭하여 전송 거리를 늘리는 역할을 합니다. 신호는 전송 중에 감쇠되기 때문에, 리피터를 사용하여 신호를 증폭함으로써 데이터를 더 멀리 전송할 수 있습니다.

리피터는 단순히 신호를 증폭하는 역할만 수행하며, 데이터의 내용에 대한 이해는 없습니다. 하지만 요즘은 다른 네트워크 장비가 리피터의 역할을 대신하기 때문에 사용 빈도가 상당히 낮아졌습니다. 이런 네트워크 기기가 있다는 정도만 알고 있으면 됩니다. 

 

2) 허브 (Hub)

허브는 네트워크의 물리 계층에서 사용되는 장비로, 여러 컴퓨터 또는 네트워크 장치 간에 데이터를 전송하는 역할을 합니다. 허브는 약해지거나 파형이 뭉그러진 전기 신호를 복원시키고 해당 전기 신호를 전달 받은 포트를 제외한 나머지 포트에 전달합니다.

 

허브는 데이터를 받으면 그 데이터를 모든 포트로 중계하여 연결된 모든 장치에게 전송합니다

 

 

이처럼 스스로 판단하지 못 하고 전기 신호를 모든 포트에 보내버리기 때무네 더미 허브라는 이름으로 불리기도 합니다.

 

허브는 더 이상 네트워크 환경에서 권장되지 않으며, 대신 스위치 등의 더 현대적인 장비로 대체되고 있습니다.

 

 

 

 

 

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The physical layer in the OSI model is responsible for transmitting raw binary data over a physical medium, dealing with issues such as voltage levels, data encoding, and physical connectors. 

 

Electronic signals represent the encoded data as electrical impulses that can be transmitted through LAN cards (network interface cards)

 

Repeaters amplify and regenerate signals, while hubs are basic networking devices that broadcast data to all connected devices in a network.