물리 계층과 데이터 링크 계층의 장비 이해하기

네트워크를 공부하다 보면 자주 등장하는 개념이 **물리 계층(Physical Layer)**과 **데이터 링크 계층(Data Link Layer)**입니다. 이번 글에서는 이 두 계층의 차이와, 대표적인 장비인 **허브(Hub)**의 특징을 정리해보겠습니다.

 

1. 네트워크 장비와 계층 구분

• 물리 계층 장비 : 허브(Hub)
• 데이터 링크 계층 장비 : 스위치(Switch)

즉, 허브는 단순히 신호를 전달하는 장치라면, 스위치는 데이터를 분석하고 목적지까지 전달하는 역할을 합니다.

 

2. 데이터 링크 계층과 물리 계층의 차이

 

1️⃣ 데이터 링크 계층

• 주소 개념 존재 → MAC 주소 사용
• 송수신지를 특정할 수 있고, 정보 조작(전송 대상 판별)이 가능
• 프레임 단위로 통신

2️⃣ 물리 계층

• 주소 개념 없음
• 단순히 신호를 전기적/광학적으로 전달만 함
• 데이터가 누구에게 가야 하는지, 어떤 의미를 가지는지는 알지 못함

즉, 데이터 링크 계층부터 ‘이 데이터가 누구한테 가야 하지?’라는 판단이 가능해지고, 물리 계층은 그냥 신호만 전송한다고 이해하면 됩니다.

 

3. 허브(Hub)란?

허브는 물리 계층 장비로, 여러 대의 호스트를 단순히 연결하는 역할을 합니다.

• **리피터 허브(Repeater Hub)**라고도 불림
• 여러 포트(Port)를 제공하며, 연결된 장치 간 신호를 증폭해서 전달

 

4. 허브의 특징

1️⃣ 모든 포트로 신호 전달

허브는 정보를 판단하지 않고, 받은 신호를 모든 포트로 그대로 내보냅니다.
이 때문에 불필요한 데이터도 전달되어 네트워크 효율이 떨어질 수 있습니다.

 

2️⃣ 반이중(Half Duplex) 통신

• 반이중 모드 → 마치 1차선 도로처럼 송신과 수신을 동시에 못 하고 번갈아가며 통신
• 전이중 모드(Full Duplex)와 대비 → 스위치가 전이중 통신 가능

3️⃣ 충돌(Collision) 발생

허브에 여러 호스트가 동시에 데이터를 전송하면 **충돌(Collision)**이 발생합니다.

• 충돌 발생 시 데이터가 손상되며, 재전송 필요
• 허브에 연결된 호스트가 많을수록 충돌 확률이 커짐

4️⃣ 콜리전 도메인(Collision Domain)

허브에 연결된 모든 호스트는 동일한 콜리전 도메인에 속합니다.
즉, 한 장치에서 충돌이 발생하면 모든 장치에 영향을 줌

 

 

 

정리하면

• 물리 계층 장비(허브) : 단순히 신호를 증폭·전달 (주소 개념 없음)
• 데이터 링크 계층 장비(스위치) : MAC 주소 기반으로 송수신지 판단 (주소 개념 존재)
• 허브는 단순하고 저렴하지만, 충돌 문제와 효율성 문제로 현재는 거의 사용되지 않고 스위치로 대체됨.