4장 데이터 링크 계층 : 랜에서 데이터 전송하기
Lesson12 데이터 링크 계층의 역할과 이더넷
랜에서 데이터를 주고 받으려면 아래에서 두 번째 계층인 데이터 링크 계층의 기술이 필요함
데이터 링크 계층 : 네트워크 장비 간에 신호를 주고받는 규칙을 정하는 계층 → 가장 많이 사용되는 규칙 이더넷
CSMA
- Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection(반송파 감지 다중 접속 및 충돌 탐지)
- 허브를 사용하는 랜 환경에서는 특정한 컴퓨터 한 대에 데이터를 보내려고 해도 다른 모든 컴퓨터에 전기 신호가 전달이 됨. 데이터에 목적지를 추가해 보내고 목적지 이외의 컴퓨터는 데이터를 받더라도 무시하게 함
- 또한 컴퓨터 여러 대가 동시에 데이터를 보내면 데이터들이 서로 부딪힐 수도 있음. 데이터의 충돌이 있을 수가 있음.
:: 여러 컴퓨터가 동시에 데이터를 전송해도 충돌이 일어나지 않는 구조
:: 스위치라는 네트워크 장비를 사용하면 충돌이 일어나지 않아, 최근에는 스위치를 사용한다고 함.
Lesson13 MAC 주소의 구조
랜 카드에 이미 MAC 주소가 정해져 있음 : 중복이 되지 않도록, 48비트 숫자로 이루어짐 : 랜 카드를 만든 제조사 번호 + 제조사가 붙인 일련번호로 구성
MAC 주소를 사용한 통신
- OSI 모델이나 TCP/IP 모델을 생각해보면 각 계층에서 헤더를 붙이는, OSI 모델에서는 데이터 링크 계층에서 헤더를 붙이고 TCP/IP 모델에서는 네트워크 계층에 해당, 이더넷 헤더와 트레일러를 붙임
이더넷 헤더 구조
- 목적지 MAC 주소(6바이트) + 출발지 MAC 주소(6바이트) + 유형(2바이트)
- 유형이란?
- 이더넷으로 전송되는 상위 계층 프로토콜의 종류
트레일러
- FCS라고도 함 데이터 전송 도중에 오류가 발생하는지 확인하는 용도
- FCS (Frame Check Sequence)
:: 이더넷 헤더 + 데이터 + 트레일러 = 프레임 = 네트워크를 통해 프레임이 전송됨
→ 데이터 링크 계층에서 데이터에 이더넷 헤더와 트레일러를 추가하여 프레임(캡슐화)을 만들고 물리 계층에서 이 프레임 비트열을 전기 신호로 변환하여 네트워크를 통해 전송
→ 받는 쪽 : 물리 계층에서 전기 신호로 전송된 데이터를 비트열로 변환하고 데이터 링크 계층에서 이더넷 헤더와 트레일러를 분리
→ 만약에 3번 컴퓨터로 보내는 거였다면, 나머지 컴퓨터에서는 데이터를 파기! 왜냐하면 이더넷 헤더에 데이터를 받는 쪽 컴퓨터의 MAC 주소가 포함이 되어 있기 때문!
→ 동시에 데이터가 발송이 되더라도 CSMA/CD 규칙이 있어 충돌하지 않음
Lesson14 스위치의 구조
스위치는 데이터 링크 계층에서 동작하고 레이어 2 스위치 또는 스위칭 허브라고도 불림 : 장비의 외형은 허브와 비슷
MAC 주소 테이블 : 스위치 내부에 존재하는, 스위치의 포트 번호와 해당 포트에 연결되어 있는 컴퓨터의 MAC 주소가 등록되어 있는 DATABASE
MAC 주소 학습 기능 : 스위치의 전원을 처음 켠 상태에서는 아무 것도 등록이 되어 있지 않음. 하지만 컴퓨터에서 목적지 MAC 주소 테이블을 확인하고 출발지 MAC 주소가 등록되어 있지 않으면 MAC 주소를 포트와 함께 등록함. 더미허브에는 없는 기능
플러딩 : 위의 과정에서, 아직 목적지 MAC 주소가 등록되어 있지 않아 보낸 컴퓨터 말고 다른 컴퓨터 모두에 데이터가 전송이 되는 현상을 플러딩이라고 한다. 만약에 등록이 되어 있다면, 해당 MAC 주소를 확인하고 그 컴퓨터에만 전송이 된다.
MAC 주소 필터링 : MAC 주소를 기준으로 목적지를 선택하는 것, 이것으로 불필요한 데이터를 네트워크에 전송하지 않게 되는 것
Lesson15 데이터가 케이블에서 충돌하지 않는 구조
전이중 통신 : 데이터의 송수신을 동시에 통신하는 방식
반이중 통신 : 회선 하나로 송신과 수신을 번갈아가면서 통신 (데이터를 동시에 전송하면 충돌)
데이터가 충돌하지 않는 구조
직접 랜 케이블로 컴퓨터를 연결한다면 여덟 개, 즉 선을 네 쌍으로 사용하기 때문에 전이중 통신 방식(크로스 케이블)
스위치는 충돌이 일어나지 않음
허브 반이중 통신방식
스위치 전이중 통신방식
충돌 도메인 : 충돌이 발생할 때 그 영향이 미치는 범위를 말함
허브 : 접속되어 있는 모든 컴퓨터가 충돌 도메인
스위치 : 접속되어 있는 모든 컴퓨터에 영향이 미치지 않음
Lesson 16 이더넷의 종류와 특징
이더넷 규격 다양함
