네트워크 기초(2) - OSI 7계층 - 1계층: 물리 계층

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1. 서론

물리 계층은 OSI 7계층 중에 1계층에 해당합니다. 물리 계층은 시스템끼리 물리적인 연결을 하며 전기 신호를 변환, 제어 합니다. 물리 계층은 전송하고자 하는 데이터를 전기 신호로 바꾸어 상대 컴퓨터에게 전송하는 일을 합니다.

2. 전기 신호

네트워크 통신에서는 숫자 0과 1만 사용합니다. 즉, 우리가 전송하고자 하는 데이터는 모두 0과 1로 변환되어 전송됩니다. 그렇다면 데이터를 0과 1로 이루어진 비트열로 변환만 하면 전송할 수 있을까요? 아닙니다. 이렇게 변환한 0과 1을 다시 전기 신호로 변환 해야합니다. 이렇게 전기 신호로 변환한 후 상대 컴퓨터 전송 할 수 있습니다. 그리고 상대 컴퓨터는 전기 신호를 받고 다시 0과 1로 변환하는 과정을 거칩니다.

그렇다면 0과 1을 누가 전기 신호로 바꿀까요? 컴퓨터 메인보드에 꼽혀있는 랜(LAN) 카드를 본적이 있으실 겁니다. 랜 카드는 인터넷을 사용하기 위해 필요한 랜 케이블을 꼽는 곳입니다. 그렇습니다. 바로 이 랜 카드가 0과 1을 전기 신호로 바꿔 줍니다. 그렇기 때문에 랜 카드가 있어야만 네트워크 상에서 통신이 가능합니다.

3. 리피터(repeater)

그럼 이제 랜카드를 통해 0과 1을 전기 신호로 변환시켜 전송한다는 것까지 배웠습니다. 전기 신호를 전송하려면 전선 케이블이 있어야 할 것입니다. 바로 이때 리피터 라는 장비가 쓰입니다. 물론 요즘에는 잘 안쓰지만 개념을 배우기 위해 집고 넘어 가겠습니다. (사실 저도 리피터 안써봤습니다ㅎㅎ)

리피터는 위 그림과 같이 전기 신호를 증폭시켜주는 장비입니다. 상대방이 가까우면 랜 케이블만 연결해도 되지만 컴퓨터가 서로 멀리 있을 때는 신호가 갈수록 약해집니다. 따라서 신호를 증폭시켜주는 리피터를 중간에 두면 신호를 제대로 받을 수 있습니다. 리피터를 이용하면 1대1 통신이 가능합니다.

4. 허브(hub)

앞서 배웠던 리피터를 이용하면 1대1 통신이 가능합니다. 그러나 이번에 배울 허브(hub)를 이용하면 여러 대의 컴퓨터 간 통신이 가능합니다.

허브는 위 그림과 같이 포트가 여러 개 있어서 여러 대의 컴퓨터를 서로 연결할 수 있습니다. 그리고 허브는 리피터처럼 신호를 증폭시키는 기능까지 가지고 있습니다. 따라서 허브가 있으면 리피터는 별도로 필요 없는 것입니다.

그러나 허브의 단점으로는 위 그림처럼 컴퓨터1이 컴퓨터4에게 데이터를 전송하려고 할때 컴퓨터4에게만 가는 것이 아니라 허브에 연결되어 있는 모든 컴퓨터게에 전달 되는 것이 단점입니다. 굳이 보내지 않아도 되는 컴퓨터2, 컴퓨터3에게 까지 전달하는 것이죠.