랜에서 데이터 전송하기

1. 데이터 링크 계층의 역할과 이더넷

• 이더넷이란?
  랜에서 데이터를 정상으로 주고받기 위한 규칙이다.
  -> 이더넷은 허브와 같은 장비에 연결된 컴퓨터와 데이터를 주고 받을 때 사용하며
  랜에서 데이터를 주고 받으려면 데이터 링크 계층의 기술이 필요합니다.
• 데이터 링크 계층
  데이터 링크 계층은 네트워크 장비 간의 신호를 주고받는 규칙을 정하는 계층으로
  이 중에서 가장 많이 사용되는 규칙이 이더넷입니다.

[참고] 허브 : 약해지거나 파형이 뭉그러진 전기 신호를 복원시키고 해당 전기 신호를 전달받은 포트를 
제외한 나머지 포트에 전기 신호를 전달하는 것 입니다.

2. CSMA/CD

이더넷은 컴퓨터 여러 대가 동시에 데이터를 보내도 데이터들이 서로 부딪히는 충돌이 발생하지 않는 구조로 되어있습니다.
하지만 데이터가 동시에 케이블을 지나가면 충돌이 일어날 수밖에 없는데 이러한 충돌을 막기 위하여 데이터를 보내는 시점을 늦추는 방법을 사용합니다.
이러한 방법을 바로 CSMA/CD 라고합니다.

[참고] CSMA/CD
- CS : 데이터를 보내려고 하는 컴퓨터가 케이블에 신호가 흐르고 있는지 아닌지를 확인하는 규칙
- MA : 케이블에 데이터가 흐르고 있지 않다면 데이터를 보내도 좋다는 규칙
- CD : 충돌이 발생하고 있는지를 확인한다는 규칙

하지만 CSMA/CD 방식은 현재 효율이 좋지 않다는 이유로 거의 사용하지 않습니다.
-> 현재는 스위치라는 네트워크 장비를 사용합니다.

3. MAC 주소의 구조

• MAC 주소란?
  MAC 주소는 48비트 숫자로 구성되어 있고 그중 앞쪽의 24비트는 랜 카드를 만든 제조사 번호이고 뒤쪽 24비트는 제조사가 랜 카드에 붙인 일련번호로 전 세계에서 율일한 번호로 할당되어 있습니다.

4.스위치의 구조

• 스위치는 데이터 링크 계층에서 동작하며 레이어 2 스위치 또는 스위칭 허브라고도 부릅니다.
• 스위치에는 MAC 주소 테이블이 있고 MAC 주소 테이블은 스위치의 포트번호와 그 포트에 연결되어 있는 컴퓨터의 MAC주소가 등록되는 데이터베이스입니다.
• 스위치가 수신 포트 이외의 모든 포트에서 데이터를 송신하는 것을 플러딩이라고합니다.
• 스위치에서 MAC 주소를 기준으로 목적지를 선택하는 것을 MAC 주소 필터링이라고 합니다.

5. 데이터가 케이블에서 충돌하지 않는 구조

• 전이중 통신과 반이중 통신
  전이중 통신 : 데이터 송수신을 동시에 통신하는 방식 - 스위치
  반이중 통신 : 회선 하나로 송신과 수신을 번갈아가면서 통신하는 방식 - 허브

[전이중 통신과 반이중 통신의 차이점]
전이중 통신 방식은 데이터를 동시에 전송해도 충돌이 발생하지 않지만 반이중 통신 방식은 데이터를
동시에 전송하면 충돌이 발생합니다.

• 충돌 도메인이란?
  반이중 통신 방식으로 동시에 데이터를 전송하면 충돌이 발생하는데 이때 그 영향이 미치는 범위를 충돌 도메인이라고합니다.
  충돌 도메인의 범위가 넓을수록 네트워크가 지연되므로 충돌 도메인의 범위를 좁히는 것이 중요합니다!

6. 이더넷의 종류와 특징

• 이더넷 규격
  이더넷은 케이블 종류나 통신 속도에 따라 다양한 규격으로 분류됩니다.

• 주요 이더넷 규격
  : 10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, 10GBASE-T