하드웨어계층

하드웨어계층(Hardware Layer)은 OSI 참조 모델 계층구조에서 네트워크 계층, 데이터 링크 계층 및 물리 계층을 통합한 계층을 가리킨다. 하위 계층이라고도 한다.

[타고] 1개월 단위로 전기차가 필요할 때! 타고 월렌트 서비스

물리 계층

OSI 참조 모델에서 최하위층이 물리 계층이다. 장치 간에 실제적인 물리 연결을 실현하는 책임을 갖고 있다. 물리 계층은 비트 형식으로 된 정보를 취급하며 독립적인 비트를 어떤 노드에서 다른 노드로 전송한다. 데이터를 접수할 때 물리 계층은 신호를 접수하고 이를 0과 1로 된 정보로 변환하여 데이터 링크 계층으로 전송하며 프레임과 결합된다.

물리 계층의 기능은 아래와 같다.

• 비트 동기화(Bit synchronization) - 제공되는 클록 신호에 맞추어 비트 동기화를 추진한다. 클록은 송신기와 접수기를 제어하며 비트 수준에서 동기화를 실현한다.
• 비트 전송 속도 제어(Bit rate control) - 단위 시간내에 보낼 수 있는 비트 수량을 정의한다.
• 물리적인 배치(Physical topologies) - 네트워크에 서로 다른 장치/노드의 배치를 정한다.
• 전송방식(Transmission mode) - 연결된 장치 사이에서 데이터가 흐르는 통로를 정의한다.

데이터 링크 계층

데이터 링크 계층(DLL: data link layer)은 노드와 노드 사이의 메세지 전송을 책임진다. 패킷(packet)이 접수되면 MAC 주소(MAC address)를 사용하여 호스팅으로 전송한다. 데이터 링크 계층은 2개 하위 계층으로 분류되며 이는 논리적 연결 제어(LLC: Logical Link Control)와 매체 접근 제어(MAC: Media Access Control)이다.

네트워크 계층에서 접수된 패킷은 NIC(Network Interface Card) 프레임 크기에 따라 다시 프레임으로 나뉘며 DLL은 송신기와 수신기의 MAC 주소를 헤드에 요약해 넣는다. 수신기의 MAC 주소는 주소 변환 규약(ARP: Address Resolution Protocol) 요청에 포함되어 통신선로에 인가되며 '누가 해당되는 IP 주소를 가지고 있습니까?' 라는 질문을 한다. 이 때 목적지 호스트는 자체의 MAC 주소를 가지고 질문에 응한다.

데이터 링크 계층의 기능은 아래와 같다.

• 프레이밍(Framing) - 프레이밍은 DDL의 기능이다. 이는 수신기에 의미 있는 비트 정보를 전달할 수 있는 방법을 송신기에 제공하며 프레임의 시작과 마감에 특수한 비트 패턴을 부착하는 방식으로 실현한다.
• 물리주소 지정(Physical addressing) - 프레임을 구축한 뒤 DDL은 각 프레임의 헤드에 송신기와 수신기의 MAC 주소를 추가한다.
• 오류 제어(Error control) - DDL은 오류 제어 메커니즘을 제공하며 손상 또는 잃어진 프레임을 감지하거나 재전송한다.
• 흐름 제어(Flow Control) - 양측의 데이터 전송율은 일정해야 하며 그렇지 않으면 데이터가 손상될 수 있으므로 흐름 제어는 승인을 받기 전에 보낼 수 있는 데이터 양을 조정한다.
• 접근 통제(Access control) - 한 개의 통신채널이 여러 장치에 공유될 때 DDL의 MAC 하위 계층은 주어진 시간에 채널의 사용 권리를 결정하는데 협조한다.

• ① DDL의 패킷은 프레임과 연관이 된다.
• ② DDL은 NIC와 호스트 머신의 장치 드라이버에 의해 처리된다.
• ③ 스위치와 브릿지는 DDL 장치이다.

네트워크 계층

네트워크 계층은 한 호스트에서 다른 네트워크에 위치한 기타 호스트에 데이터를 전송하는 작업을 추진하며 여러 가능한 경로중에서 패킷을 전송하는 최단 경로를 선택한다. 네트워크 계층에서 송신기와 수신기의 IP 주소는 헤드에 넣는다.

네트워크 계층의 기능은 아래와 같다.

• 경로 배정(Routing) - 네트워크 계층에서 프로토콜을 이용하여 원천에서 목적지까지의 경로 적합여부를 판정한다.
• 논리적 주소 지정(Logical Addressing) - 인터넷에서 각 고유 장치를 식별하고자 네트워크 계층에서 주소 지정을 추진한다. 송신기와 수신기의 IP 주소는 헤드에 넣는다. 이러한 주소는 보편적으로 각 고유 장치를 구별한다.
• ① 네트워크 계층은 라우터(router)와 같은 네트워킹 장치로 실현된다.

하드웨어계층 프로토콜

• 물리 계층 - 물리 계층에는 사용되는 포로토콜이 없으며 랜선이나 허브, 리피터 등의 디바이스들만 존재한다.
• 데이터 링크 계층 - Ethernet, Token Ring, FDDI
• 네트워크 계층 - IP, ICMP, ARP, RARP

참고자료

• "Layers of OSI Model", GeeksforGeeks, 2020-02-04

같이 보기

• 하드웨어
• 계층
• 운영체제계층
• 미들웨어계층
• 응용계층

이 하드웨어계층 문서는 자동차 전장에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장 □■⊕, 자동차 부품 회사, 배터리, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 자동차 전장 2채널 블랙박스 • 4채널 블랙박스 • 360도 블랙박스 • CAN • CANdb • ECU • HMI 계층 • LVDS • MCU • OBD • OTA • SOS 버튼 • UVC • V2G • V2L • VCU • 가상 엔진 사운드 시스템 • 디지털 신호처리장치(DSP) • 마이크로컨트롤러 • 무선충전기 • 미들웨어계층 • 배선 • 배선도 • 블랙박스 • 블루링크 • 어드밴스드 케어 • 와이어링 하네스 • 운영체제계층 • 응용계층 • 자동차 전장 • 전자제어장치 • 접지 • 접지선 • 제어회로 • 중앙제어장치 • 집적회로 • 차량용 반도체 • 첨단안전장치 • 충전기 • 컨비니언스 패키지 • 컴포트 패키지 • 텔레매틱스 • 트랙패드 • 파퓰러 패키지 • 하네스 • 하드웨어계층 • 하이테크 패키지 • 하이패스 단말기 • 회로 • 회로도 운전보조 360도 카메라 • 3D 클러스터 • ADAS • AEB • AVM • DDREM • DMP • FCA • GPS • HDA • HDA2 • HDA3 • HDP • HSAC • LDWS • LKA • NSCC • SVM • V2X • 경사로 밀림 방지 • 경사로 저속주행 • 고속도로 자율주행(HDP) • 고속도로 주행보조 • 과속단속 카메라 감지 • 광각카메라 • 나이트비전 시스템 • 내비게이션 • 내비게이션 기반 스마트 크루즈 컨트롤(NSCC) • 능동형 전복방지(ARP) • 드라이브 와이즈 • 드라이빙 어시스턴스 패키지 • 모니터 • 모니터링 • 브레이크 오버라이드 시스템(BOS) • 비상 자동제동 시스템 • 사각지대 감지 시스템 • 사각지대 경보장치 • 서라운드 뷰 모니터 • 스마트 크루즈 컨트롤(어댑티브 크루즈 컨트롤) • 스탑앤고 스마트 크루즈 컨트롤 • 스테레오 카메라 • 시티 세이프티 • 안드로이드오토 • 액티브 노이즈 컨트롤 • 액티브 디스턴스 어시스트 디스트로닉 • 어라운드 뷰 모니터링 • 어웨이 • 옴니뷰 기술 • 운전보조 • 운전자 주의 경고(DAW) • 원격 스마트 주차 • 자동긴급제동장치 • 자율주행 시스템 • 적외선 카메라 • 전기식 스티어링 컬럼 잠금(ESCL) • 전방 주시 경고 • 전방충돌방지보조 • 전방카메라 • 전후방카메라 • 증강현실 내비게이션 • 차로 이탈방지 보조 • 차선변경지원 시스템 • 차선이탈 경보 시스템(LDWS) • 차체 자세 제어장치(ESC, ESP, VDC) • 첨단 운전자 보조 시스템 • 카메라 • 카플레이 • 콕핏 플랫폼 • 크루즈 컨트롤 • 크리핑 • 트래픽 사인 어시스트 • 트랙션 컨트롤 시스템 • 페이스커넥트 • 헤드업 디스플레이(HUD) • 후방 교차 충돌방지 시스템 • 후방 긴급자동제동 • 후방모니터 • 후방주차 충돌방지 보조(PCA) • 후방카메라 • 후측방 모니터 • 후측방 모니터링 시스템 • 후측방 충돌방지 보조(BCA) • 후측방 충돌방지 시스템 조명 3차원 디지털 픽셀 • DRL • DTRL • LED • LED 라이트 • LED 램프 • LED 헤드라이트 • 경고등 • 경광등 • 경보등 • 등 • 등불 • 등화관제등 • 등화장치 • 라이트 • 라이트 캔버스 • 램프 • 레이저 • 레이저 라이트 • 룸램프 • 리어램프 • 멀티빔 • 무드등 • 미등 • 방향지시등(깜빡이) • 배니티램프 • 백열등 • 번호등 • 보조제동등 • 비상등 • 빔 • 사이드리피터 • 상단표시등 • 상향등 • 소등 • 손전등 • 실내등 • 실외등 • 안개등 • 앰비언트 라이트 • 오토 헤드램프 레벨링 시스템 • 전구 • 전구색 • 전등 • 전등갓 • 전조등(헤드램프, 헤드라이트) • 점등 • 제동등(브레이크등, 정지등) • 조명 • 조명기구 • 조명기기 • 조명등 • 조명장비 • 조명장치 • 주간주행등 • 주광색 • 주백색 • 지능형 헤드램프 • 지도등 • 지시등 • 차폭등(마커램프) • 코너링 램프 • 콤비네이션 램프 • 파킹램프(주차등) • 팝업 헤드램프 • 표시등 • 픽셀 라이트 • 하이빔 어시스트 • 하향등 • 할로겐 램프 • 헤드램프 와이퍼 • 후미등(테일램프) • 후미안개등 • 후진등 인포테인먼트 3D 사운드 시스템 • 5.1 채널 • A/V • AVN • CD • CID • DMB • DVD • FaaS • LCD • LED • MBUX • OLED • RSE • USB • 고가 스피커 • 노이즈 캔슬링 • 돌비 • 돌비 비전 • 돌비 애트모스 • 뒷좌석 듀얼 모니터 • 디스플레이 • 디지털 디스플레이 • 라디오 • 렉시콘 사운드 • 리모컨 • 메르세데스 미 커넥트 프리미엄 패키지 • 메리디안 사운드 • 메리디안 엘리베이션 • 미드레인지 • 미드우퍼 • 바워스 앤 윌킨스 사운드 • 뱅앤올룹슨 사운드 • 보스 사운드 • 보이스 어시스턴트 • 부메스터 사운드 • 블루투스 • 빌트인캠 • 사운드 • 사운드 시스템 • 서라운드 사운드 • 서라운드 스피커 • 서브우퍼 • 센터 디스플레이 • 소너스 파베르 사운드 • 스크린 • 스피커 • 스피커 그릴 • 액티브사운드(전자배기음) • 앰프 • 오디오 • 온디맨드 • 온디맨드 인포테인먼트 • 우퍼 • 음성명령 • 음성인식 • 음성제어 • 음향기기 • 음향장비 • 인포테인먼트 • 인포테인먼트 시스템 • 인포테인먼트 시스템 컨트롤러 • 저가 스피커 • 중가 스피커 • 차량용 인포테인먼트 시스템 • 카PC • 카오디오 • 카폰 • 터치스크린 • 트위터 • 티박스 • 파워앰프 • 프로젝터 • 하만카돈 사운드 • 하이파이 • 하이퍼스크린 • 핸즈프리 • 햅틱 • 헤드유닛 • 화면 공조장치 PTC 히터 • 가습 • 가습기 • 공기청정기 • 난방 • 난방기(히터) • 냉각수 온도계 • 냉매 • 냉방기 • 도그모드(강아지모드, 애견모드) • 디포거(김 서림 방지 장치) • 선풍기 • 에어컨 • 에어컨필터 • 열교환기 • 예열 • 예열제상 • 온도계 • 응축기 • 이온발생기 • 제상 • 제습 • 제습기 • 증발기 • 컴프레서 • 투명히터 • 풀오토 에어컨 버튼과 스위치 근접스위치 • 레벨스위치 • 리드 스위치 • 리미트 스위치 • 마이크로 스위치 • 버저(부저) • 버튼 • 벨 • 볼륨 스위치 • 셀렉터 스위치 • 스위치 • 스피드 스위치 • 시동버튼(스타트 스위치) • 신호 • 신호음 • 썬루프 스위치 • 압력스위치 • 열선스위치 • 온도스위치 • 유량스위치 • 잠금장치 • 전기스위치 • 전조등 스위치 • 조이스틱 스위치 • 차일드락 • 창문 스위치 • 창문잠금장치 • 토글 스위치 • 트렁크 열림 버튼 • 파워윈도우 스위치 • 푸시버튼 스위치 • 하차벨 센서 MEMS센서 • 가상센서 • 가속도센서 • 가스센서 • 감압식 센서 • 공기질센서 • 광센서 • 근접센서 • 냉각수 온도센서 • 노크센서 • 녹스센서 • 라이다 • 레이다 • 레인센서(우적센서) • 바이오센서 • 배기가스온도센서 • 버클센서 • 산소센서 • 센서 • 소리센서 • 속도센서 • 스로틀 포지션 센서 • 습도센서 • 압력센서 • 액추에이터 • 에어백센서 • 에어플로우 센서 • 온도센서 • 유량센서 • 이미지센서 • 자율주행센서 • 자이로스코프(자이로센서) • 점유센서(점유감지센서) • 정전식 센서 • 조도센서(일사센서) • 조향각센서 • 주차보조센서 • 중력센서 • 지문센서 • 지자기센서 • 차량용 센서 • 초음파센서 • 충격센서 • 충돌방지센서 • 카메라센서 • 크랭크각 센서 • 타이어 공기압 경보장치(TPMS) • 타이어 공기압 센서 • 타이어 압력 경고등 • 토크센서 • 하이트센서(차고센서) • 후방감지센서 • 흡기 온도센서 위키 : 자동차, 교통, 지역, 산업, 기업, 단체, 업무, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반