물리계층 (장비, 케이블, 커넥터, 단위, 성능)
-장비 (허브와 리피터)
1. 허브 (동작방식, 통신방식, 전송방식)
: 전기신호를 증폭하여 포트에 연결된 PC들끼리 통신이 가능하게 한다.
: 전기 연결하여 유선으로 연결하면 피씨끼리 통신
동작방식
: 단순 중계기의 역할로 허브에 연결된 PC1이 다른 PC2에게 데이터를 보내려고 하면 허브에 연결된 모든 PC에게 데이터가 전달된다.
(브로드캐스팅 통신 1:All)
통신방식 (CSMA/CD)
: 송신노드는 데이터를 전송하고, 다음 채널에서 다른 노드의 데이터 충돌 발생을 계속 감지, 충돌 발생시에는 모든 노드에게 충돌 발생을 통지하고 재전송을 시도
: 3가지 단계를 거쳐 CSMA/CD 통신을 한다, 반이중 전송 방식
Carrier Sensing : 데이터를 보내 전에 다른 노드에서 데이터를 보내는 중인지 확인
Multiple Access : 데이터를 보내는 곳이 없다면 전송 시작
Collsion Detection : 동시간대에 데이터를 보내게 되면 충돌이 일어나고 정지
전송방식 (Simplex, Half Duplex, Full Duplex)
Simplex : 단방향 통신
Half Duplex : 반이중 전송방식으로 양방향 통신이나 송수신, 시간은 정해짐 ex)무전기
Full Duplex : 전이중 전송방식으로 동시 양방향 통신이 가능 ex)전화기
2. 리피터 :
현재 거의 쓰이지 않는 장비로 신호의 세기를 증폭하여 좀 더 먼거리 까지 통신이 가능
1:1 -유니캐스팅 통신
1:n -멀티캐스트 통신
-케이블과 커넥터
종류
: 전송장치에 신호를 전달하는 통로, 주요 케이블로 TP, 동축 케이블, Fiber 등이 있다.
1. TP(Twisted Pair) ex) UTP, STP
: 8 가닥의 선으로 구성되며 두개의 선을 서로 꼬아놓는다. 선을 꼬은 이유는 자기장 간섭을 최소화 하여 성능(속도와 거리)을 향상
: 커넥터로 RJ-45
2. 동축(Coaxial)
: 선 중앙에 심선이 있으며 그 주위를 절연물과 외부 도체로 감싸고 있다. 전화 또는 회선망 등 광범위하게 사용
3. 광(Fiber)
: 전기신호의 자기장이 없는 빛으로 통신하기 때문에 장거리 고속 통신이 가능
: 2개의 모드(Single, Multi)와 주요 커넥터 타입 (LC, SC) 이 있다.
4. 광 트랜시버
: 광 통신에 사용되는 네트워크 인터페이스 모듈 커넥터로 SFP(small form-factor pluggable transceiver), GBIC(Gigabit interface Connector) 이 있다.
-단위
bit : 2진수 binary 0,1로 이루어지며 True & False 등 신호를 표현 (일반적으로 회선 Speed)
1Byte=8bit (일반적으로 Data Size에 쓰인다)
전산학에서 2진수 기반이기 때문에 2의 10승을 1024로 표현
1024K(2^10K)=1M
1024M(2^10M)=1G
1024G(2^10G)=1T
-성능(Bandwidth,Throughput, Backplane, CPS, CC, TPS)
Bandwidth(대역폭) : 주어진 시간대에 네트워크를 통해 이동할 수 있는 정보의 양 ex) 8차선도로
Throughput(처리량) : 단위 시간당 디지털 데이터 전송으로 처리하는 양 ex) 도로를 달리는 자동차의 양
BackPlane : 네트워크 장비가 최대로 처리할 수 있는 데이터 용량
CPS(connections per second) : 초당 커넥션 연결수, L4에서 볼 수 있다.
CC(Concurrent Connections) : 그 장비가 최대치로 수용가능한 커넥션
TPS(Transactinos per seconds) : 초당 트랜잭션 연결 수, L7에서 주로 HTTP 성능 체크의 지표
실제 현장 의사소통 예시) 인터넷 방화벽 백본스위치 PC와 서버
1. 회사 전용선 대역폭 2Gbps
2. 방화벽 Throughput은 데이터 사이즈 1024byte일 때 3Gbps 속도 512-2Gbps 64-1Gbps
3. 백본의 Backplane은 총 100Gbps(여러 PC, 서버 모든 통신 수용하는 곳이 백본이라 처리량 크다)
