물리 계층(Physical Layer)은 OSI 7계층 모델의 가장 하위 계층으로, 네트워크 통신에서 하드웨어적 요소와 신호의 물리적 전달 방식을 다루는 계층입니다. 이 계층은 데이터를 전달하기 위해 사용하는 물리적 매체(케이블, 광섬유 등), 전기적 신호, 비트 전송 방식 등을 규정합니다.
주요 역할
- 데이터 전송 매체:
- 구리선(UTP 케이블), 광섬유, 무선 주파수 등 데이터 전송을 위한 물리적 연결 매체를 다룹니다.
- 신호 변환:
- 데이터를 전송 가능한 신호(전기적, 광학적, 전파)로 변환하고, 수신 장치에서 이를 다시 해석할 수 있도록 합니다.
- 비트 전송:
- 상위 계층에서 전달된 데이터를 0과 1로 표현된 비트 형태로 변환하여 전송합니다.
- 물리적 연결 설정과 유지:
- 네트워크 장치 간의 물리적 연결을 설정하고 연결 상태를 유지합니다.
- 전송 속도 및 동기화:
- 데이터 전송 속도(예: Mbps, Gbps)를 설정하고 송수신 간 동기화를 유지합니다.
주요 구성 요소
- 케이블과 커넥터:
- 이더넷 케이블(RJ-45), 광섬유, USB 등.
- 네트워크 장비:
- 리피터(Repeater), 허브(Hub), 네트워크 인터페이스 카드(NIC) 등.
- 전송 매체:
- 전기 신호, 광 신호, 무선 신호 등.
예시
- 이더넷(Ethernet): 이더넷 표준에서는 물리 계층에서 데이터를 전기 신호로 변환하여 케이블을 통해 전송합니다.
- Wi-Fi: 무선 네트워크에서는 전파 신호를 사용하여 데이터를 전송합니다.
물리 계층의 한계
물리 계층은 데이터를 "비트 스트림" 형태로 전송하지만, 에러 검출, 데이터 흐름 제어 등의 기능은 제공하지 않습니다. 이러한 기능은 상위 계층(예: 데이터 링크 계층)이 처리합니다.
OSI 모델의 물리 계층은 네트워크의 기본 인프라로, 다른 계층의 모든 통신이 이 계층을 통해 이루어집니다.