물리 계층의 역할과 랜 카드의 구조

  • 피지컬 계층: 데이터를 전송하기 위해 시스템 간의 물리적인 연결을 하고 전기 신호의 변환 및 제어하는 역할을 담당한다.
  • 1계층은 전기 신호를 0과 1의 비트열을 전기 신호, 전기 신호를 0과 1의 비트열로 변환하는 역할을 한다.
  • 전기 신호에는 아날로그 신호와 디지털 신호가 있다.
    • 아날로그 신호는 전화 회선이나 라디오 방송에서 사용되는 신호다.
  • 컴퓨터는 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 랜 카드가 메인 보드에 포함되어있다. 랜 카드가 데이터를 전기 신호로 변환해준다.

케이블의 종류와 구조

  • 네트워크의 전송 매체는 유선과 무선으로 나눌 수 있다.
    • 유선: 트위스트 페어 케이블, 광 케이블 등
    • 무선: 라디오파, 마이크로파, 적외선 등
  • 가장 많이 사용되는 트위스트 페어 케이블에는 UTP 케이블과 STP 케이블이 있다. 트위스트 페어 케이블은 일반적으로 LAN 케이블이라고도 한다.
    • UTP(Unshielded Twist Pair)
      • 구리 선 여덟 개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선으로 실드로 보호되어 있지 않다.
      • 실드는 금속 호일이나 금속의 매듭과 같은 것으로, 외부에서 발생하는 노이즈를 막는 역할을 한다.
      • STP에 비해 가격이 저렴하기 때문에 보편적으로 사용된다.
      • UTP 케이블은 데이터 전송 품질에 따라 분류하고 잇다.
        • Cat3: 규격 10BASE-T, 속도: 10Mbps
        • Cat5: 규격 100BASE-T, 속도: 100Mbps
        • 등등
    • STP(Shielded Twist Pair)
      • 구리선 여덟 개를 두 개씩 꼬아 만든 네 쌍의 전선으로 실드로 보호되어 있다.
      • 실드가 있기 때문에 노이즈를 막을 수 있다.
  • LAN 케이블의 양쪽 끝에는 RJ-45라고 부르는 커넥터가 붙어 있다. 이 커넥터를 통해서 컴퓨터의 랜 포트나 네트워크 기기에 연결할 수 있다. LAN 케이블은 이 커넥터의 구조에 따라 두 가지 분류가 가능하다.

    • 다이렉트 케이블: 구리 선 여덟 개를 같은 순서로 커넥터에 연결한 케이블

      • 컴퓨터와 스위치를 연결할 때 사용한다.

    • 크로스 케이블: 한쪽 커넥터의 1번과 2번에 연결되는 구리 선을 다른 쪽 커넥터의 3번과 6번에 연결한 케이블

      • 컴퓨터 간에 직접 랜 케이블로 연결할 때 사용한다.
      • 컴퓨터 간에 직접 데이터를 보낼 때는 모두 1번과 2번 선을 사용한다. 만약 다이렉트 케이블을 사용한다면 양쪽에서 1번과 2번으로 데이터를 존서옿가 때문에 데이터가 충돌한다.

    • 다이렉트 케이블과 크로스 케이블은 1, 2, 3, 6번의 구리 선을 사용하고 나머지 선 4개는 사용하지 않는다.

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리피터와 허브의 구조

  • 리피터: 약해진 전기 신호를 정형(일그러진 전기 신호를 복원)하고 증폭하는 기능을 가졌다.
    • 멀리 있는 상대방과도 통신할 수 있도록 파형을 정상으로 만드는 기능이다.
    • 하지만 욪므은 다른 네트워크 장비에 리피터 기능을 지원하기 때문에 리피터를 따로 필요하지 않는다.
  • 허브: 리피터와 마찬가지로 전기 신호를 정형하고 증폭하는 기능이 있다. 그래서 리피터 허브라고도 불린다.
    • 하지만 포트를 여러 개 가지고 있어 컴퓨터 여러 대와도 통신할 수 있다.
    • 어떤 포트로부터 데이터를 받는다면 해당 포트를 제외한 나머지 모든 포트로 데이터를 전송한다. 스스로 판단하지 않고, 전기 신호를 모든 포트로 보내서 더미 허브라고도 불린다.

auto MDIX

  • 다이렉트 케이블과 크로스 케이블을 자동으로 판단하는 기능
  • 컴퓨터나 라우터는 MDI, 스위치나 허브의 인터페이스는 MDI-X라는 인터페이스를 사용한다.
  • 일반적으로 MDI와 MDI-X를 연결할 때는 다이렉트 케이블을 사용하고, MDI끼리나 MDI-X 끼리 서로 연결할 때는 크로스 케이블을 사용ㅎ나다.
  • 최근에는 케이블 배선 실수로 인한 통신 문제를 해결하기 위해 자동으로 판단하여 연결 신호를 전환하는 기능을 가진 스위치나 허브를 많이 사용한다.