OSI 7Layer 1Layer

  • 우리가 예로 친구에게 카톡을 안녕이라고 보내게 되면 OSI 7계층에서 각자의 계층에서의 역할을 하고 1계층에 왔을 땐 그 데이터가 비트형태로 오게된다.
    여기서 1계층은 마지막으로 우리가 보낸 카톡을 받을 친구에게 갈 수 있게 전기적 신호로 변환하여 보내주는 역할이다

1계층 주요 장비

-1계층의 주요 장비는 Cable, Connector,Ripeater,Hub 등이 있다.

Cable, Connector

  • 쉽게 우리는 케이블을 언제 쓰는가 장비를 연결할 때 케이블을 쓴다.
    이것을 사전적으로 말하면 네트워크에서 물리적으로 장비를 연결하는 매체
    우리가 평소에 생각하던 케이블의 정의와 얼추 비슷할 것이다.

Cable의 종류(간단하게 알아보자)

  • 동축 케이블
    • 동축케이블은 TV신호나 안테나같이 손실이 적어야 하는 장비들에 사용된다.

동축

  • 꼬임쌍선 케이블
    • 현재 LAN 구성에서 일반적으로 사용되고 있다. (LAN은 나중에 자세히 알아보자)

꼬임쌍선

-시리얼 케이블

  • 직렬포트로 서로 연결하여 통신한다는데
  • 요즘에는 자주 사용이 안된다.

시리얼

  • 광 케이블 -빛 신호를 이용하여 데이터를 전달하는 케이블이다.

광

Hub & Repeater

Repeater

  • 리피터는 단순하게 우리가 신호를 보낼 떄 각 케이블마다의 일정거리가 넘어가게 되면 감쇠현상이 일어난다.
    그때 리피터를 연결하면 거리가 연장된다.

    repeater

Hub

  • 한쪽 포트로 전달받은 신호를 재생시켜 나머지 포트에 모두 전달한다.(자세한 설명은 아래에서)

hub

Hub 통신 방법

  • 허브에는 여러개의 포트가 있다.
  • 근데 한 포트에서 신호가 왔다.
  • 그럼 목적지에만 신호를 보내는것이 아니고 본인의 포트에게 다 신호를 보낸다.
  • 이것을 <p style=”clore:red;”Flooding</p> 이라고 한다.
  • 그러면 만약에 해커가 허브 포트와 연결된 장비의 ip주소로 변조 했다면 어떻게 될까?
  • 당연히 그 신호 즉 데이터를 해커도 받는다는 보안성에 단점이 있다.

osi flooding

신호 전달 방식

Simplex

  • 단 방향 신호 전달
  • 한 방향으로만 신호를 전달한다.
  • ex) 방송국, 일방통행 도로

simplex

Half-Duplex

  • 반 이중 신호전달 방식
  • 양 쪽 전송이 가능하지만 한 순간에 한 방향으로만 전달이 가능하다.
  • ex) 무전기

halfduplex

Full-Duplex

  • 전 이중 신호전달 방식
  • 동시에 양 방향으로 전달할 수 있음
  • ex) 전화기

fullduplex

여기서 지금 우리가 배우고 있는 Hub는 어디에 해당할까?

답은 Half-Duplex이다!

하지만 Hub에는 통신에 큰 문제점이 하나 있는데!

  • 그것은 경쟁을 통해 매체를 이용하고 신호를 전달하는 Hub의 특성상 신호의 충동이 일어나게 된다.
  • 이것을 Collision Domain이라 하고 그래서 그것을 방지하기 위해 나온 것은! CSMA/CD!

Collision Domain

  • 신호 충돌이 발생 가능한 영역을 Collision Domain이라 한다.

collisiondomain

CSMA/CD

  • Collision Domain에서 매체 접근의 우선순위를 지정하여 충돌을 예방하고 충돌이 발생한 경우 해결방법을 제시하는 기법이다.
  • CSMA(Carrier Sense Multiple Access - 매체 사용 감지)

    • 충돌 예방

    • 매체 감지 신호를 통해 매체 사용 가능 여부를 확인하고 신호를 전달 한다.
    • 매체 사용(busy)을 감지하면 일정한 대기 시간 후 다시 확인하고 전달 한다.
  • CD(Collision Detection - 충돌 감지)

    • 충돌이 감지된 경우 재 충돌을 방지

    • 충돌을 감지한 장비에서 충돌 감지 신호(JAM신호)를 전달하여 호스트에게 데이터 전송 중지를 알린다.
    • 충돌 감지 신호(JAM 신호)를 전달받은 모든 장비는 임의의 대기 시간 후 순서에 따라 신호를 전달 한다.

CSMA/CD 동작 방식

  • CSMA(매체사용감지)기법으로 네트워크에 전송중인 데이터가 있는지 검사한 후 데이터를 전송한다.
  • CD(충돌감지) 기법으로 충돌을 감지한다.
    • 충돌 발생 시 충돌감지신호를 만들어서 Flooding으로 모든 Collision Domain에 전송한다.
    • 충돌감지신호가 들어오면 모든 컴퓨터에서 랜덤시간으로 대기한 후 데이터를 전송한다.