[OSI 7계층] 물리 계층

물리 계층(Layer 1)은 OSI 7 계층 중 가장 하위 단계의 계층이다.

이름에서 알 수 있듯이 네트워크에서 실제 데이터의 전송이 이루어지는 부분이다.

디지털 신호를 물리 매체를 통해 전송할 수 있는 형태로 변환하고,

이를 통해 전송하는 모든 과정을 전담하는 계층이라고 할 수 있다.

 

 

물리 계층의 개념

비트 전송

물리 계층의 가장 기본적인 역할은 데이터를 비트 단위로 변환해 전송하는 것이다.

데이터 링크 계층에서 받은 프레임을 물리 계층에서 비트 스트림으로 변환하고,

각 매체에 맞는 형식으로 변환해 전송한다.

수신 측에서는 이 변환 과정의 역순으로 동작해 데이터를 받게 된다.

 

전송 매체

최하위 계층이라서 사용자와 거리가 꽤 멀고 낯설다고 느낄 수도 있다.

하지만 물리 계층에 해당하는 전송 매체는 주변에서 쉽게 찾을 수 있다.

 

LAN 케이블이라고 들어봤을 것이다. 들어보진 못했어도 본 적은 있을 것이다.

흔히 인터넷 케이블이라고 부르기도 한다.

컴퓨터에서 나온 데이터가 LAN 케이블이라는 물리 매체를 통해 전송되는 것이다.

 

요즘은 랜 케이블이 없어도 문제없다. 무선 통신의 시대가 아닌가.

우리는 공유기도 많이 사용한다.

보통 Wi-Fi 연결을 위해 공유기를 사용하게 된다.

공유기에서 쏴 주는 와이파이 신호도 물리적으로 데이터를 전송하는 규격인 것이다.

 

꽤 익숙한 물건들이지 않은가?

 

변조 및 복조

비트 송수신과 연관되는 내용이라고 할 수 있다.

비트 전송을 위해 디지털 데이터를 물리 신호로 변조 및 변조된 데이터를 복조 하는 작업을 한다.

 

번역기에 비유하는 것이 완전한 예시는 아니지만 흐름을 생각해 볼 수 있겠다.

한국어 데이터를 일본으로 보낸다고 생각해 보자.

 

데이터를 번역기에 넣었다고 가정하자.

이건 데이터 링크 계층에서 프레임을 물리 계층에 보낸 것이라고 볼 수 있다.

 

번역기는 데이터를 일본어로 번역할 것이다.

이 번역하는 과정을 물리 계층의 변조 및 복조 과정이라고 볼 수 있다.

한국어 데이터를 번역기가 이해할 수 있는 형태로 변조한다.

번역기는 변조된 데이터를 일본어 번역을 담당하는 곳에서 처리할 것이다.

그럼 그곳에서 일본어로 해당 데이터를 복조 하여 보여줄 것이다.

 

중간 전송을 위해 중립적인 데이터 형태를 취한다고 보면 되겠다.

 

 

결론

물리 계층은 가장 기초가 되는 계층으로, 데이터가 실제로 전송되는 물리적 환경을 다룬다.

일상에서 볼 수 있는 LAN 케이블이나 와이파이 등이 물리 계층에 속하며,

이들 덕에 데이터의 실제 적용이 이루어진다.