[Network] 모두의 네트워크 책 3장

"모두의 네트워크" 길벗 출판사 책을 읽고 정리한 내용이다.

 

3장 물리 계층 : 데이터를 전기 신호로 변환하기

Lesson 09 물리 계층의 역할과 랜 카드의 구조

 

네트워크 통신에서는 0과 1만 사용된다.

네트워크를 통해 데이터를 주고 받을 때는 0과 1의 비트열을 전기 신호로 변환해야 한다.

비트열 -> 전기 신호로 변환하기 위해 물리 계층의 기술이 필요하다.

 

전기 신호의 종류는 2가지이다.

1. 아날로그 신호 : 물결 모양. 전화 회선이나 라디오 방송에 사용됨

2. 디지털 신호 : 막대 모양

 

네트워크 통신의 과정

송신 측 비트열 데이터 -> 전기 신호 -> (((전달))) -> 전기신호 받음 -> 수신 측 비트열로 변환

 

랜카드를 통해 0과 1을 전기 신호로 변환. 0과 1의 정보가 컴퓨터 내부에 있는 랜카드로 전송되고 랜 카드는 그것을 전기 신호로 변환.

 

물리 계층: 컴퓨터와 네트워크 장비를 연결하고 컴퓨터와 네트워크 장비 간에 전송되는 데이터를 전기 신호로 변환하는 계층

 

Lesson 10 케이블의 종류와 구조

 

전송 매체 : 데이터가 흐르는 물리적인 선로. 유선과 무선으로 나뉘어진다. 

• 유선 : 트위스트 페어 케이블, 광케이블
• 무선 : 라디오파, 마이크로파, 적외선

트위스트 페어 케이블(UTP, STP) = LAN 케이블

• UTP 케이블 : Unshielded Twist Pair
  • 구리선 8개를 2개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선
  • 실드로 보호되어 있지 않음
  • 실드로 보호되어 있지 않아서 노이즈의 영향을 받기 쉽지만 저렴하기 때문에 일반적으로 많이 사용되는 케이블
  • 데이터 전송 품질에 따라 분류되어 진다.
• STP 케이블 : Shielded Twist Pair
  • 2개씩 꼬아 만든 선을 실드로 보호한 케이블
  • 노이즈의 영향을 매우 적게 받지만 비싸기 때문에 보편적으로 사용하지 않음

실드 : 금속 호일이나 금속의 매듭과 같은 것으로 외부에서 발생하는 노이즈를 막는 역할

 

노이즈 : 케이블에 전기 신호가 흐를 때 발생. 그래서 노이즈의 영향을 적게 받도록 구리 선 2개를 비틀어 꼬아서 케이블을 만드는 것. 노이즈의 영향을 받으면 전기 신호의 형태가 왜곡 된다. 

 

랜 케이블 양쪽 끝에는 RJ-45라고 부르는 커넥터가 붙어 있다. 이 커넥터를 컴퓨터의 랜 포트나 네트워크 기기에 연결한다.

RJ-45

 

랜 케이블 종류에는 다이렉트 케이블과 크로스 케이블이 있다.

• 다이렉트 케이블
  • 8개의 구리선이 같은 순서로 커넥터에 연결
  • 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용
• 크로스 케이블
  • 한쪽 커넥터의 1번과 2번이 다른쪽 커넥터의 3번과 6번에 연결
  • 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결할 때 사용

다이렉트 케이블과 크로그 케이블 모두 1, 2, 3, 6번 구리선만 사용한다. 나머지 선 4개는 사용하지 않는다.

 

다이렉트 케이블

크로스 케이블

컴퓨터 간에 직접 데이터를 보낼 때는 양쪽 컴퓨터 모두 1번과 2번 선으로 송신을 한다. 만약 다이렉트 케이블을 사용할 경우 데이터가 충돌하기 때문에 일부러 전선을 교차시킨 크로스 케이블을 사용한다. 

 

Lesson 11 리피터와 허브의 구조

물리 계층에서 동작하는 네트워크 장비 : 리피터, 허브

 

리피터

• 전기 신호를 정형(일그러진 전기 신호를 복원)하고 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비
• 통신하는 상대방이 멀리 있을 때 사용
• 일대일 통신만 가능
• 요즘에는 사용 안함

허브

• 포트를 여러 개 가지고 있고 리피터 허브라고도 불림
• 포트를 여러 개 가지고 있어서 컴퓨터 여러 대와도 통신 가능
• 랜 케이블을 사용하여 컴퓨터와 허브 연결 가능
• 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능 (노이즈의 영향으로 파형이 변경된 것을 정상으로 되돌림)
• 직접 컴퓨터끼리 연결하지 않아도 통신 가능
• 특징 : broadcast 방식
  • 어떤 특정 포트로부터 데이터를 받으면 해당 포트를 제외한 나머지 모든 포트로도 받은 데이터를 전송. 스스로 판단하지 않고 전기 신호를 모든 포트로 보내서 더미 허브라고 불림.