[네트워크 기초 공부하기] 2. 물리 계층

IT인프라, 그 중에서도 네트워크를 공부하면서 정리한 내용들입니다.

공부한 내용을 기록하기 위해 시작했지만, 네트워크 공부를 시작하시는 분들께 도움이 되었으면 하는 마음에 공유합니다. 가벼운 깊이에서 네트워크에 대해 전반적으로 알고 싶은 분들께 알맞은 정도의 수준으로 꾸준히 포스팅 할 계획입니다.

혹시 사실과 다른 내용이 있을 시 알려주시면 확인 후 수정하도록 하겠습니다.

목차
1. 네트워크의 기초
2. 물리 계층
3. 데이터 링크 계층
... to be update...

이번 포스팅에서는 OSI7 계층 구분 중 1계층인 물리 계층에 대해서 알아보겠습니다.

지난 포스팅에서 가볍게 다루었듯이, 기본적으로 컴퓨터의 데이터는 0과1로 이루어진 디지털 신호이고,
이 디지털 신호는 전기 신호로 변환되어 전달됩니다.
물리 계층에서는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하게 되는데요, 이 역할을 수행하는 장치가 랜카드입니다.

변환된 데이터는 유/무선 전송 매체를 통해 전달되는데요, 유선 매체로는 랜 케이블이나 광 케이블이 있고, 무선 전송은 라디오파, 마이크로파, 적외선 등의 방법을 통해 이루어집니다. 아래에서 조금 더 자세히 다루겠습니다.

랜 케이블
구리선 8개를 두 개씩 꼬아 만들었기 때문에 트위스트 페어 케이블(Twist Pair Cable)이라고도 합니다. 크게 UTP와 STP로 나눕니다. 

이미지 출처 : Lael's world-랜선의 종류와 구분 (UTP/STP/FTP 차이점)

UTP 케이블은 Unshielded Twist Pair 의 줄임말로, 절연체로 케이블을 감싸지 않은 케이블을 말합니다. 노이즈의 영향을 받기 쉽지만 저렴하기 때문에 널리 쓰입니다.
STP 케이블은 Shielded Twist Pair 케이블로, 위 그림처럼 케이블이 절연체로 감싸져 있습니다. 노이즈의 영향을 적게 받지만 가격이 비싼 편입니다. 어떤 재질로 어떻게 케이블을 감쌌느냐에 따라 몇 가지 종류가 나뉘지만, 이 포스팅에서 다루지는 않겠습니다. 

테이터 전송 품질에 따른 UTP케이블 분류

분류	규격 이름	속도
Cat3	10BASE-T	10Mbps
Cat5	100BASE-TX	100Mbps
Cat5e	1000BASE-T	1000Mbps
Cat6	1000BASE-TX	1000Mbps
Cat6a	10GBASE-T	10GMbps
Cat7	10GBASE-T	10GMbps

위 표와 같이 데이터 전송 속도에 따라 케이블을 카테고리로 분류합니다.
현재 가정집의 경우 일반적으로 Cat5e 규격의 케이블을 사용하고 있고, 전산실이나 서버용으로 보다 고성능의 네트워크 기능이 필요한 경우 Cat6 이상 규격의 케이블을 사용합니다.

리피터
아날로그 전기 신호는 거리가 멀어질수록 약해집니다. 따라서 멀리 있는 상대와 원활하게 통신하기 위해서는 전송 도중 신호를 증폭해 줘야 하는데, 이 역할을 하는 장치가 리피터입니다.
하지만 요즘은 다른 네트워크 장비가 리피터의 기능을 지원하기 때문에 굳이 리피터가 필요한 경우가 없어 거의 사용하지 않습니다.

허브

이미지 출처 : 웃바의 다락방 네이버 블로그

포트가 여러 개 있어서 컴퓨터 여러 대를 연결할 수 있는 장치입니다. 다만 정보를 전달할 목적지 컴퓨터를 스스로 판단하지 않고 연결된 모든 포트로 전기 신호를 보내기 때문에 네트워크 성능이 저하되거나 충돌이 발생할 확률이 높아진다는 단점을 가지고 있습니다. 

이런 단점을 해결하기 위해 스위치라는 장비가 사용되고 있습니다. 스위치에 대해서는 다음 포스팅에서 자세히 다루도록 하겠습니다.

 

다음 포스팅에서 OSI 2계층인 데이터 링크 계층과 스위치, 이더넷에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

---

참고한 자료

모두의 네트워크 (미즈구치 카츠야 / (주)도서출판 길벗 / 2018.06.30)

랜선의 종류와 구분 (Lael's world 블로그 / 2014.10.18)