전기 신호란?
0과 1로 이루어진 비트열을 전기 신호로 변환하기 위해서는 물리 계층의 기술이 필요하다. 데이터가 전기 신호로 변환되는 과정은 다음과 같다. 송신 측 컴퓨터가 전송하는 0과 1의 비트열 데이터를 전기 신호로 변환해 수신측 컴퓨터에 도착한다. 수신 측 컴퓨터에서는 전기 신호를 0과 1의 비트열 데이터로 복원한다.
- 0과 1을 어떻게 전기 신호로 변환할까?
컴퓨터는 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 랜카드를 포함한다. 이 랜카드가 0과 1을 전기 신호로 변환한다.
케이블의 종류와 구조
네트워크의 전송 매체는 크게 유선과 무선으로 나뉜다. 유선에는 트위스트 페어 케이블, 광케이블 등이 있고 무선에는 라디오파, 마이크로파, 적외선 등이 있다.
트위스트 페어 케이블이란?
일반적으로 랜케이블을 트위스트 페어 케이블이라고 한다. 랜케이블의 양쪽 끝에는 RJ-45라고 부르는 커넥터가 붙어 있다. 이 커넥터를 PC의 랜 포트나 네트워크 기기에 연결한다.
트위스트 페어 케이블에는 UTP 케이블과 STP 케이블이 있다.
- UTP 케이블: 구리선 8개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선으로 shield로 보호되어있지 않은 케이블이다.
- shield는 금속 호일이나 금속의 매듭과 같은 것으로 외부의 노이즈를 막는 역할을 한다.
- UTP는 실드로 보호되어있지 않아서 노이즈의 영향을 받지만 저렴하기 때문에 일반적으로 많이 사용된다.
- STP 케이블: 두 개식 꼬아 만든 선을 실드로 보호한 케이블이다.
- 노이즈의 영향을 매우 적게 받지만 비싸다.
디아렉트 케이블과 크로스 케이블이란?
랜 케이블의 종류이다.
- 디아렉트 케이블: 구리 선 8개를 같은 순서로 커넥터에 연결한 케이블, 컴퓨터와 스위치의 연결에 사용
- 크로스 케이블: 구리선 8개 중 한 쪽 커넥터의 1,2번에 연결되는 구리 선을 다른 쪽 커넥터의 3,6번에 연결한 케이블, 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결할 때 사용
리피터와 허브의 구조
리피터란?
리피터는 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 가진 네트워크 중계 장비이다.
송신측에서 보낸 신호가 약해졌을 때 리피터를 통해 신호를 증폭할 수 있다.
허브란?
리피터 외에도 물리 계층에서 동작하는 네트워크 장비에는 허브가 있다. 허브는 포트를 여러개 가진다. (리피터 허브라고 불리기도 한다.) 리피터는 1:1 통신만 가능하지만 허브는 포트를 여러 개 가지고 있어서 컴퓨터 여러 대와도 통신할 수 있다.
허브 또한 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능을 한다. 하지만 허브는 어떤 특정 포트로부터 데이터를 받는다면 해당 포트를 제외한 나머지 모든 포트로도 받은 데이터를 전송하는 특징이 있다. 따라서 더미 허브라는 이름으로 불리기도 한다. 이에 대한 대안으로 나온 게 스위치라는 장비이다.
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