[데이터통신] 12. Local Area Network

Frame Transmission on a Bus LAN

Bus 구조이므로, 통신 link가 끊기게 되면 모든 통신이 불가능

Star Topology

통신 link가 끊어지더라도 다른 통신에는 영향 X,
Hub: 저렴하고 bus구조와 동작하는 방식이 동일, 동시에 여러 장비들과 통신이 불가능
Switch: 동시에 여러 장비간 통신이 가능, 성능과 가격 $\uarr$

IEEE 802 Protocol Layers Compared to OSI Model

OSI의 경우, DataLink layer에서 수신 data의 noise에 대한 처리를 수행
IEEE 802의 경우, DataLink layer가 아래 두 layer로 분리

• Logical Link Control: 통신하는 개체간 논리적인 link로, Error control 수행 (Media 접근과는 독립적)
• Medium Access Control: random 접근, token 이용, ...

LLC Services

Unacknowledged connectionless service

• ACK 사용 X
• data의 전송이 보장되지 않는다 $\rarr$ Ethernet

Connection-mode service

• Logical connection의 set up이 필요
• Flow & Error control 제공

Acknowledged connectionless service

• ACK 전송
• Logical connection set up X (연결 자체가 X)

LLC Protocol

• HDCL 기반
• Asynchronous balanced mode (type2)
• Unacknowledged connectionless service (type1) $\rarr$ Ethernet $\Rightarrow$ LLC header가 붙지 않는다.
• Acknowledged connectionless service (type3)

LLC PDU in a Generic MAC Frame Format

MAC header: MAC Control + Destination MAC Address + Source MAC Address

Asynchronous Systems

• token 사용하여 통제하는 것도 RR(turn 제어)에 해당
• Reservation: scheduler 동작
• Contention: 경쟁

Bridges

• 동일한 Physical & Datalink layer protocols를 사용하는 비슷한 LANs 연결
• 서로 다른 MAC protocol(format)을 사용해도 bridge가 control, mapping

Bridge Design Aspects

• 2개 이상의 LANs를 연결
• Stations은 bridge의 존재를 모른다.

Connection of Two LANs by a Bridge

두 LANs은 서로 direct하게 data를 보낸다고 생각 (transparent하기 때문에)

Configuration of Bridges and LANs, with Alternate Routes

Bridge는 어떤 station이 연결되어 있는지를 저장 (Station이 Data를 전송하는 과정에서 이를 인지하고 저장)

• 중간에 cycle이 존재, Bridge는 이러한 cycle이 존재하지 않도록 내부적으로 끊어버림
  
• 또한 위와 같이 Traffic을 분리함으로써, A $\rarr$ C간 통신은 아래에서만 이루어지고 동시에 D $\rarr$ F 간 통신도 간섭없이 이루어질 수 있다.

Spanning Tree

Bridge는 routing table을 자동으로 수정해나간다.
해당 알고리즘은 아래의 3 mechanisms로 구성

• Frame forwarding
• Address learning: port별로 연결되어있는 station 주소를 저장
• Loop resolution

Loop of Bridges

Station B가 Data를 전송하면 모든 Bridge로 전송
$\rarr$ $\alpha:2:B$, $\beta:1:B$, $\beta:2:B$ 정보가 table에 저장되고, 이는 결국 loop를 생성 $\rarr$ loop를 생성하는 port를 blocking함으로써 해결

Link-Layer Switch

Switching table은 Gradual하게 생성, 생성 이후 통신에 사용됨

Learning Switch

b. A가 전송을 요구했으므로, A의 정보를 저장하고, Switch는 D가 어디있는지 모르기에 전체에게 전송 (=broadcast)

A VLAN Configuration

Virtual LAN

• VLAN은 물리적으로 떨어져있는 devices이지만, 논리적으로는 붙어있는 것처럼 동작하게 하는 LAN
  • 이를 위해, VLAN기능이 있는 Switch들이 broadcast data를 동일한 VLAN에 속한 devices들로 전송
  • 아래의 그림을 통해 이해할 수 있다. 각 Switch에서 VLAN 소속 port 정보를 가지고 해당 VLAN에 속한 devices에게 data를 전달해준다.