Network Physical Layer

신호·대역폭·인코딩이 물리 계층 처리량을 제한하는 방식

물리 계층은 비트가 전기, 빛, 무선 신호로 바뀌는 지점이며 매체 특성과 인코딩 방식이 실제 처리량과 오류율을 좌우한다.

01

비트 변환

디지털 비트는 전압 변화, 광 펄스, 전파 변조 형태로 매체에 실린다.

signal
02

매체 영향

케이블 길이, 간섭, 감쇠, 커넥터 품질이 오류율과 링크 속도에 영향을 준다.

medium
03

인코딩·변조

인코딩은 clock recovery와 오류 감지를 돕고 변조는 주어진 대역폭을 더 효율적으로 쓴다.

encoding
04

링크 협상

장비는 속도와 duplex를 협상하며 불일치하면 지연과 collision 문제가 생긴다.

negotiation
대역폭
초당 보낼 수 있는 신호 변화 가능 범위가 처리량의 상한이 된다. 프로토콜 overhead 때문에 실제 throughput은 링크 속도보다 낮다.
capacity
잡음
신호 대 잡음비가 낮으면 재전송과 오류 정정 비용이 커진다. 무선은 간섭과 거리 변화에 특히 민감하다.
SNR
광섬유
장거리와 높은 대역폭에 강하지만 모듈과 케이블 규격을 맞춰야 한다. single-mode와 multi-mode 선택이 거리와 비용을 바꾼다.
fiber type

물리 계층 점검

링크 상태 speed, duplex, error counter를 장비에서 확인한다.
케이블 규격, 길이, 커넥터, 광 모듈 호환성을 확인한다.
무선 채널 간섭, RSSI, 재전송률을 함께 본다.

장애 신호

CRC error up -> cable/noise suspicion
duplex mismatch -> collision/late collision
low RSSI -> wireless retry increase