Chapter 02 물리계층 (2)

물리계층 장비와 케이블

   * 물리계층 장비

   * 케이블과 커넥터

   * 단위와 성능

 

물리계층 장비

   * 허브와 리피터

     허브는 전기신호를 증폭하여 포트에 연결된 CP들끼리 통신이 가능하게 한다

     리피터는 현재 거의 쓰이지 않는 장비로 신호의 세기를 증폭하여 좀 더 먼거리까지 통신이 가능

   * 허브의 동작방식

     단순 중계기의 역할로 허브에 연결된 PC1이 다른 PC2에게 데이터를 보내려하면 허브에 연결된 모든 PC들에게 그 데이터를 전달하게 된다

   * 브로드캐스팅 통신 1 -> All

   * 유니캐스팅 통신 1 -> 1

   * 멀티캐스팅 통신 1 -> n

   * CSMA / CD (carrier sense multiple access / collision detection)

     송신노드는 데이터를 전송하고, 다음 채널에서 다른 노드의 데이터 충돌 발생을 계속 감지

     충돌 방생시에는 모든 노드에게 충돌 발생을 통지하고 재전송을 시도

   1. Carrier Sensing : 데이터를 보내기 전에 다른 노드에서 데이터를 보내는 중인지 확인

   2. Multiple Access : 데이터를 보내는 곳이 없다면 전송 시작

   3. Collion Detection : 동 시간대에 데이터를 보내게 되면 충돌이 일어나고 정지

   그 이후 특정 시간이 지나면 다시 첫번째 단계로 반복

   Half Duplex : 반이중 전송방식

 

   * 전송 방식

   1. Simplex : 단방향 통신으로 수신측은 송신측에 응답 불가

   2. Half Duplex : 반이중 전송방식으로 양방향 통신이나 송수신 시간은 정해짐, 무전기

   3. Full Duplex : 전이중 전송방식으로 동시 양방향 통신이 가능, 전화기

 

케이블과 커넥터

   * 종류 : 전송 장치에 신호를 전달하는 통로, 주요 케이블로 TP, 동축, Fiber 등이 있다

케이블과 커넥터

  

   * TW (Twisted Pair)

     총 8가닥의 선으로 구성되며 두개의 선을 서로 꼬아놓는다

     선을 꼬은 이유는 자기장 간섭을 최소화하여 성능 (속도와 거리)을 향상

  

   * 동축 (Coaxial)

     선 중앙에 심선이 있으며 그 주위를 절연물과 외부 도체로 감싸고 있다

     전화 또는 회선망 등 광범위하게 사용

  

   * 광 (Fiber)

     전기신호의 자기장이 없는 빛으로 통신하기 때문에 장거리 고속 통신이 가능하다

     2개의 모드 (Single, Multi)와 주요 커넥터 타입 (LC, SC)이 있다

  

   * 광 트랜시버

     광통신에 사용되는 네트워크 인터페이스 모듈 커넥터로 SFP, GBIC이 있다

     SFP(Small Form-factor Pluggable transceiver), GBIC(Gigabit Interface Connector)

 

단위와 성능

   * bit & Byte

   * bit : 2 진수는 Binary 0, 1로 이루어지며 True & False 등 신호를 표현

     1 Bye = 8 bit

     bit는 일반적으로 회선 Speed, Byte는 Data Size에 쓰인다

     100Mbps 속도 = 100 Mega bit per second, SSD 50GB = 50 Giga Byte

     Kilo, Mega, Giga, Tera

     전산학에서는 2진수 기반이기 때문에 2의 10승은 1024로 표현

     1024k = 1M, 1024M = 1G, 1024G = 1T

  

   * Performance

     Bandwidth (대역폭) : 주어진 시간대에 네트워크를 이동할 수 있는 정보의 양

     Throughput (처리량) : 단위 시간당 디지털 데이터 전송으로 처리하는 양

     대역폭이 8차선 도로라면 처리량은 그 도로를 달리는 자동차의 숫자(양)과 같다

   * BackPlane : 네트워크 장비가 최대로 처리할 수 있는 데이터 용량

     CPS (Connections Per Second) : 초당 커넥션 연결수, L4

     CC (Concurent Connections) : 최대 수용가능한 커넥션

     TPS (Transactions Per Seconds) : 초당 트랜잭션 연결수, L7, 주로 HTTP 성능

   * 예시

※ 정리

   * 물리계층의 대표적 장비로는 허브와 리피터가 있다

   * 허브는 브로드캐스팅 통신과 CSMA / CD 방식을 사용하며 Half Duplex 모드이다

   * 주로 사용되는 케이블의 종류는 Coaxial, TP, Fiber

   * 데이터 단위는 bit & Byte가 있으며 Kilo, Mega, Giga, Tera로 표현

   * 장비의 Capacity는 Bandwidth, Throughput, Backplane으로 설명 

   * 일반적으로 CPS, CC, TPS 지표가 있으며 L4이상의 단위이다

 

출처 : 제로베이스