[컴퓨터 네트워크] OSI 7 계층 소개 (1계층 : 물리 계층)

Basic Definitions

OSI 7 Layer : 컴퓨터 네트워크 또는 네트워크 프로토콜을 설계하기 위한 지침

  → 각 계층별로 고유한 기능을 가진 모듈로 설계되었으며, 이를 기반으로 데이터 통신이 이루어짐

  → 우리가 사용하는 인터넷은 TCP/IP 기반으로 하지만, TCP/IP가 곧 OSI 7 Layer에 기반을 두기 때문에 중요

   + 표준화 모델 사용으로 인한 이기종 장치의 데이터 통신이 가능하게 됨

 

Each layer's functions

OSI 7 Layer

 

1계층 : 물리 계층(Physical Layer)

물리 계층의 정의 및 특징

• 사용자 데이터를 물리 매체 상에서 통신이 가능하도록 신호를 변환해 주는 역할 (LAN 카드)
• 표준 케이블간의 호환 가능하도록 하여 데이터를 전송할 수 있는 상태로 변환
• 물리 계층에서는 데이터에 대한 오류(송신 또는 수신) 제어를 못함 
• 광케이블과 구리선(UTP 케이블)이 대표적으로 사용되고 있음
• 신호 전송을 위해서 4가지 특성을 포함하고 있음
  1. 전기적 특성 : 전압 레벨이 변하게 되는 시점
  2. 기능적 특성 : 케이블의 기능적 특성을 정의
  3. 절차적 특성 : 데이터 전송의 절차를 규정
  4. 물리적 특성 : 표준 케이블 간의 물리적 연결을 정의

Q. 랜카드가 없으면 인터넷을 왜 하지 못하는가?

A. 데이터 신호를 전기적 신호로 바꾸지 못해 다른 곳과 통신이 불가능하기 때문

Bandwidth(대역폭)

물리 계층의 구성

• 1계층에 속하는 하드웨어 장비 : Hub, 리피터, 랜카드(NIC : Network Interface Card)
• 물리 계층에서 전송되는 데이터 : 비트(bit)
• 물리 계층에서 대표적으로 사용되고 있는 UTP 케이블은 1) 다이렉트 케이블과 2) 크로스 오버 케이블로 나뉨

 

다이렉트 케이블 vs. 크로스 오버 케이블

• 다이렉트 케이블 : OSI 7 Layer 기준하여 서로 다른 장치 연결에 사용
• 크로스 오버 케이블 : OSI 7 Layer 기준하여 서로 동일한 계층의 장치 연결에 사용
  • 다이렉트 케이블과 크로스 오버 케이블은 서로 대체 불가능함. 동작이 하지 않음
  • 예시. 다른 계층의 장치는 스위치와 PC랜카드, 같은 계층의 장치는 PC와 PC 또는 서버와 PC 랜카드 등이 될 수 있음

• Auto-MDIX (Automatic Medium Dependent Interface Crossover) : 두 종류의 구분 없이 장치 연결
  • 최신 기기는 대부분 Auto-MDIX이기 때문에 크로스 오버와 다이렉트가 큰 의미가 없음

 

케이블의 종류

 

케이블의 종류(1)

케이블의 종류(2)

케이블의 종류(3)