데이터 링크 계층 (2-2)

BY Jung·2022년 3월 21일
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네트워크

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스위치

MAC 주소 테이블

  • 스위치 내부에는 MAC 주소 테이블 (혹은 브리지 테이블)이 있는데,
  • 스위치의 포트 번호와 해당 포트에 연결된 컴퓨터의 MAC 주소가 등록된 데이터베이스와 같다.

MAC 주소 학습 기능

  1. MAC 주소 테이블은 아무 것도 등록되어 있지 않은 상태에서
  2. 컴퓨터에서 목적지 MAC 주소가 추가된 프레임 데이터를 전송하면
  3. MAC 주소 테이블을 먼저 확인하는데, 이 때 출발지 MAC 주소가 등록되어 있지 않으면
  4. MAC 주소를 포트 번호와 함께 등록한다.

플러딩(Flooding)

스위치가 수신 포트 이외의 모든 포트에서 데이터를 송신하는 것을 지칭.
1. 컴퓨터 1에서 스위치를 통해 컴퓨터 3으로 데이터를 전송할 때
2. 컴퓨터 1의 MAC 주소는 주소 학습 기능에 의해 테이블에 등록되지만,
3. 컴퓨터 3의 목적지 MAC 주소는 테이블에 등록되어 있지 않아 스위치는 송신 포트 1번을 제외한 모든 포트에 프레임을 전송한다.

MAC 주소 필터링

스위치가 MAC 주소를 기준으로 목적지를 선택하는 것.
1. 플러딩과 반대로 목적지 MAC 주소가 테이블에 등록되어 있다면,
2. 스위치는 컴퓨터 1에서 송신된 프레임을 컴퓨터 3에만 전송한다.

케이블 구조

전이중 통신과 반이중 통신

전이중 통신 : 데이터의 송수신이 동시에 일어남 (ex: 크로스 케이블, 스위치)
반이중 통신 : 회선 하나로 송신과 수신이 번갈아가며 일어남 (ex: 허브)

따라서 반이중 통신은 데이터를 동시에 전송 시 충돌이 발생한다.

충돌 도메인

충돌이 발생할 때 그 영향이 미치는 범위를 지칭
허브의 경우
허브에 연결되어 있는 컴퓨터 전체가 충돌 도메인이 된다

ARP(Address Resolution Protocol)

목적지 컴퓨터의 IP 주소를 이용해 MAC 주소를 찾는 프로토콜.
IP 주소를 물리 주소인 MAC 주소로 변환하는데 사용한다.

출발지 컴퓨터가 목적지 주소를 모를 경우 이를 알아내기 위해 네트워크에 브로드캐스트를 하는데, 이를 ARP 요청(request)라 칭함.

이 요청에 대해 지정된 IP주소를 갖는 컴퓨터만 MAC주소를 응답으로 보내는데, 이를 ARP 응답(reply)라고 한다.

ARP 테이블이란
출발지 컴퓨터가 MAC 주소를 얻은 후에 메모리에 보관하는 MAC 주소와 IP 주소의 매핑 정보를 말한다.

IP 주소가 변경되면 MAC 주소도 함께 변경되므로 ARP 테이블은 보존기간을 ARP 캐시로 지정하여, 보존기간이 만료되면 삭제 후 다시 ARP 요청을 한다.

이더넷

규격

이더넷 규격 예시:
10BASE-T

10 : 통신속도(Mbps)
Base : BASEBAND 전송 방식. (펄스 신호에 의한 디지털 전송 방식)
T : 케이블 종류

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