L1 물리 계층

물리 계층

• 논리적인 데이터를 전기 신호로 변환하여 물리적인 매체에 담아 전송하는 계층이다.
• 전기 신호는 0과 1의 비트열로 이루어져 있다.
• 전송 매체와 관련된 계층이다.
• 주요 기기로는 리피터와 더미 허브 등이 있다.

전송 매체

• 전송 매체는 유선과 무선으로 나눌 수 있다.

• 유선 케이블
  • UTP 케이블
    • 다이렉트 케이블
    • 크로스 케이블
  • 동축 케이블
  • 광섬유 케이블
• 무선 케이블
  • 라디오파
  • 위성 마이크로파

UTP 케이블

• Unshielded Twisted Pair Cable
• 절연체로 감싸지 않은, 두 가닥씩 짝으로 꼬여있는 케이블이다.

• 흔히 말하는 랜선이다.

• 다이렉트 UTP 케이블
  • 케이블의 양쪽 끝 커넥터에서의 선 배열이 같다.
  • 서로 다른 계층의 장비끼리 연결할 때 사용된다.
• 크로스 UTP 케이블
  • 케이블의 양쪽 끝 커넥터에서의 선 배열이 다르다.
  • 서로 같은 계층의 장비끼리 연결할 때 사용된다.

랜선은 8가닥의 케이블로 이뤄져 있는데, 그 중에는 송신의 역할을 하는 케이블과 수신의 역할을 하는 케이블이 나눠져 있다.

잘못된 연결

송신선과 송신선이, 수신선과 수신선이 만나면 당연히 통신이 이뤄지지 않는다.

정확한 연결

송신선과 수신선이, 수신선과 송신선이 만나야 통신이 원활히 이뤄진다.

동축 케이블

• 아날로그, 디지털 두 신호 모두 전송이 가능하다.
• 물리적 강도가 강하고 외부 간섭에 강하다.
  • 튼튼하고, 외부에 의해 데이터가 손상하는 일이 적다.
• 주파수 대역폭이 크기 때문에 전송률이 높다.

광섬유 케이블

• 빛 신호를 전달하는 케이블로 속도가 매우 빠르다.
• 외부의 전기적 잡음에 대한 영향이 없다.
• 데이터 전송 손실이 거의 없다.

물리계층의 주요 기기

리피터

• 장거리 전송으로 약해진 신호를 증폭시켜 주는 역할을 한다.
• LAN에서 전송 거리를 연장할 때 사용된다.
• 근데 요즘은 다른 장비들이 리피터 기능을 포함하고 있어서 거의 사용하지 않는다고 한다.

리피터

더미 허브

• 여러 대의 컴퓨터들을 서로 중계해주는 역할을 한다.
• 전기 신호 정형화 및 증폭(리피터 역할)

더미 허브

• 대역폭을 연결된 PC들이 나눠쓴다.
  • 소규모에 적합하다.
  • 예를 들면, 학교 컴퓨터실
• 허브에 연결된 노드 간의 통신
  • A 노드가 B 노드에게 데이터를 보내고 싶다.
  • B 노드뿐만이 아니라 허브에 연결된 모든 노드에게 똑같이 전송된다. (제어 기능이 없음)