[Network] 물리 계층 (Physical Layer)

[Network] 물리 계층 (Physical Layer)

 

네트워크 보안

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(1) 물리 계층 (1계층 / Physical Layer)

 

1-1. 물리 계층에 대한 이해

• 시스템 간의 연결선

• 흔히 랜 케이블을 말하지만, 꼭 랜 케이블만 의미하지는 않음

• 집에서 인터넷 할 때 쓰는 랜 케이블이 될 수도 있고, 전화선이나 동축 케이블 ,광 케이블이 될 수도 있음

• 무선 랜을 물리 계층이라고 하기에 모호하지만, 무선 랜에서 전자 파장을 전달할 수 있는 공간 자체는 될 수 있음

 

1-2. CAT 별 특성

카테고리	최대 속도	용도
CAT 1	1Mbps 미만	아날로그 음성, 일반 전화 서비스 ISDN 기본율 접속 (Basic Rate Interface) / Doorbell wiring
CAT 2	4Mbps	IBM의 토큰 링 네트워크에 주로 사용
CAT 3	16Mbps	10BASE-T 이더넷의 데이터 및 음성
CAT 4	20Mbps	16Mbps 토큰 링에서 사용 (많이 사용되지는 않음)
CAT 5	100Mbps	옥내 수평 및 간선 배선망 (100MHz) 4/16 Mbps 토큰 링 (IEEE 802.5) 10/100 BASE-T (IEEE 802.3) 155Mbps ATM
CAT 6	250Mbps	옥내 수평 및 간선 배선망 (250MHz) 4/16 Mbps 토큰 링 (IEEE 802.5) 10/100/1000 BASE-T (IEEE 802.3) 155/622 Mbps ATM 기가비트 이더넷

흔히 랜 케이블은 CAT 5의 10/100 BASE-T (IEEE 802.3) 또는 CAT 6의 10/100/1000 BASE-T (IEEE-802.3) 선을 사용하고 전화선은 CAT-1을 사용

 

위 표에서 CAT 1부터 6까지 속도를 기준으로 나열한 것으로 보이지만, 실제는 CAT 1에서 6으로 갈수록 케이블이 굵고, 구리선의 가닥 수도 많음

 

 

1-3. 케이블 구분

구분	내용
UTP (Unshield Twisted Pair)	두 선 간의 전자기 유도를 줄이기 위해 절연 구리선이 서로 꼬여 있는 것 제품 전선과 피복만으로 구성
FTP (Foil Screened Twisted Pair)	알루미늄 은박이 4가닥 선을 감싸고 있는 것 UTP보다 절연 기능이 탁월해 공장 배선용으로 많이 사용
STP (Shield Twisted Pair)	연선으로 된 케이블 겉에 외부 피복, 또는 차폐재가 추가(쉴드 처리)된 것 차패재가 접지 역할을 하여 외부 노이즈 차단, 전기적 신호 간섭 줄이는 데 탁월

 

커넥터에도 여러 표준이 있으며, 전화선 연결 커넥터는 RJ(Registered Jack)-11이라 부르고, 랜 케이블 연결 커넥터는 RJ-45라고 부름

 

우리가 보통 사용하는 랜 케이블은 UTP 케이블 중 CAT 5 또는 CAT 6에 해당하는 10/100/1000 BASE-T (IEEE 802.3) 선과 RJ-45 커넥터

 

[그림 1] 전화선 연결 커넥터 (RJ-11)

 

[그림 2] RJ-45

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(2) 물리 계층 관련 장비

• 물리 계층과 관련된 네트워크 장비는 아직도 WAN에서 다양한 형태로 쓰이는 리피터와 지금은 찾아보기 힘든 허브가 있음

 

2-1. 리피터

[그림 3] 리피터

• 네트워크를 연장하기 위한 장비

• 다른 장비는 거리가 일정 이상이 되면 신호 세기가 약해져 0과 1의 디지털 신호 분석이 어려움

• 위 문제점 해결을 위해 리피터를 사용하여 불분명해진 신호 세기를 다시 증가시키는 역할을 함

 

2-2. 허브

[그림 4] 더미 허브의 구조

 

• 요즘 쓰이는 스위치의 예전 형태로, 최근의 스위치를 스위칭 허브라고 부르고, 이전 허브를 더미 허브라 부름

• 형태나 사용 방법이 스위치와 같음

• 패킷 전송 시에 목적지에만 데이터를 전송하는 스위치와 달리, 허브는 한 곳에서 데이터를 보낼 때 모든 곳에 똑같이 복사해서 보냄

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# Reference

 

https://www.hanbit.co.kr/store/books/look.php?p_code=B2228799661