키워드
- 신호
- 매체
- 주소
- 세그먼트
- 프레임
개요
1 계층의 관심사는 데이터가 송신처에서 수신처로 전달되는 것이다. 데이터는 전송 매체를 통해, 신호의 형태로 전달된다. 신호의 전달과정에서 신호 간 충돌과 신호의 감쇠를 고려해야 한다.
데이터 - 신호
데이터는 신호의 형태로 표현이 가능하다. 이진수로 이루어진 데이터는 신호의 진폭을 값에 대응시켜 표현할 수 있다. 신호의 폭과 진폭을 조절하여, 데이터의 전송속도를 높이는 것도 가능하다. 폭을 작게하고 진폭의 높낮이를 다양하게 하면, 같은 시간에 표현할 수 있는 데이터의 양이 많아지기 때문에, 전송속도를 향상 시킬 수 있다. 데이터에서 신호로의 변환은 인터페이스에서 이루어진다.
신호의 전달
신호는 매체를 통해 전달 된다. 일반 가정에서나 기업에서는 동선 케이블이 활용되며, 두개가 한쌍인 동선 네 쌍을 묶은 UTP 가 활용되고 있다.
전기 신호는 거리에 따라 감쇠가 일어나기 때문에, 신호를 증폭할 수 있는 장치가 필요하다. 허브 라고 하는 장치를 이용해서 신호를 증폭 해준다.
허브는 신호의 증폭 이외에도 하나의 신호를 여러곳에 분산시키는 플러딩 이라는 기능도 수행한다. 보통 하나의 신호를 두개 이상의 수신처로 보내야 할때, T 자형 케이블을 이용하며, 허브는 이의 확장 버전이라 볼 수 있다. 하지만 이때, 동일한 수신처에 동시에 신호가 도달할 경우에는 신호의 충돌이 일어나게 되므로 충돌이 일어나지 않도록 제어할 수 있는 장치가 필요하며, 이를 스위치 라고 한다.
주소
2계층의 관심사는 세그먼트 간의 데이터 전송이다. 세그먼트란 로컬 네트워크의 범위를 뜻한다. 세그먼트 내에서 데이터가 전달되기 위해서는 데이터 수신처의 주소가 필요하다. 이를 위해 물리적 주소인 MAC 주소를 활용한다.
프레임
세그먼트 내의 전송을 위해 송신처와 수신처의 주소가 필요하다. 이 주소는 어떻게 전달될까? 2계층에서는 주소 정보를 데이터의 앞부분, 헤더에 함께 붙여서 전송한다. 이처럼 주소와 같은 정보를 데이터 앞 또는 뒤에 붙여서 전달하는 것을 데이터의 캡슐화 라고 한다. 그리고 2 계층에서의 캡슐화된 데이터를 프레임 이라고 부른다.
프레임이 주소만 알려주는 것은 아니다. 프리앰블을 통해서 신호의 폭을 동기화 해서 데이터를 올바르게 읽을 수 있도록 도와준다. 신호의 폭은 송신에 따라서 다르기 때문에, 어떤 방식으로 송신되는지(폭) 를 프리앰블을 통해 알 수 있도록 해준다.
이 밖에도 트레일러를 통해 데이터에 하자가 있는지 체크하는 체크섬을 주기도 한다. 체크섬에는 데이터가 올바로 읽히느지에대한 정보가 포함되어 있으며, 이값이 에러로 나타날 경우, 데이터를 파기한다.
스위치
허브의 플러딩을 사용하면 데이터를 여러곳으로 보낼 수 있으나 충돌위험이 생긴다. 이 때, 스위치를 사용하면 충돌 문제를 해결 할 수 있다.
수신처가 다른 경우, 스위치에서는 주소 필터링이란 작업을 통해서 충돌을 방지한다. 다른 목적지로 가는 데이터를 동일한 위치에 전송하지 않기 위해 목적지 주소를 필터링해서 지정된 목적지에만 가도록 도와준다.
수신처가 같은 경우, 버퍼를 이용한다. 수신처가 같은 데이터가 동시에 도달했다면, 하나를 버퍼에 넣어두고 다른 하나를 먼저 처리한 후에 시간차를 두고 내보내서 충돌이 일어나지 않게 한다.
