LAN(Local Area Network)
컴퓨터간의 소통은 케이블을 통해 이루어진다. 이 케이블에 전기가 통하면 1, 통하지 않으면 0 이런식이다. 요즘에는 케이블 없이 전자기파(Electromagnetic Wave)를 통해서도 소통이 가능하다.
HUB?
컴퓨터가 여러대 있을때, 연결을 도와주는 장치를 HUB라고 부른다.
이러한 HUB를 사용하면 문제점이 있다.
- 정보가 모든 컴퓨터에 저장된다.
- 정보 충돌 : 서로 다른 컴퓨터에 정보를 보내면 충돌이 일어난다.
데이터 충돌 문제 해결
이러한 문제를 해결하기 위해 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)라는 방법을 사용한다.
컴퓨터는 다른 컴퓨터가 정보를 보내는 중인지 확인하기 위해 더미 데이터를 HUB로 보내고, 이때 충돌이 발생하면 잠시 기다렸다가 보내는 방식을 말한다. 이러한 방법때문에 HUB는 속도가 느리다.
정보가 모두에게 공유되는 문제 해결
데이터를 보내면서 이 데이터는 특정 컴퓨터에게 보내는 데이터라고 정보를 넣어서 보낸다. 여기서 정보를 MAC(Medium Access Control)주소라고 하는데 각 컴퓨터마다 고유한 MAC 주소를 가지고 있다. 이 MAC 주소에게 보낸다라고 하면 된다.
MAC 주소 구조
MAC 주소는 위와 같이 생겼는데 1칸당 1바이트(8비트)이고 첫 3칸(3바이트)는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 전기전자공학자협회)에서 기업이나 단체에 할당해준다. 뒤의 3칸(3바이트는) 차례대로 기업이나 단체에서 할당한다. 여기서 비트는 0과 1로 구성된다.
MAC 주소 자세히 알아보기(Hexadecimal System)
위의 그림의 16진법으로 나타낸 숫자가 MAC 주소라고 보면 된다.
만약에 16진수로 fe라는 숫자가 있으면 f0 + e가 되고 여기서 f0 = f x 10^1이다. 비슷한 원리로 e = e x 10^0이 된다. 이를 10진수로 바꾸면 15 x 16^1 + 14 x 16^0 = 140 + 14 = 254가 된다. 따라서 16진수 fe는 10진수 254가 된다.
유사한 방법으로 이 10진수 254를 2진수로 바꿀 수 있다. 10진수 15 x 16^1 = 2진수 1111 x 10000^1이고 10진수 14 x 16^0으로 두 값을 더하면 11110000 + 1110 = 11111110으로 바꿀 수 있다. 따라서 이 MAC 주소의 1칸이 1바이트(8비트) 가 되는 것이다.
프레임
앞서 설명했던 MAC 주소 정보를 프레임에 담아서 보낸다. 다음은 프레임 구성을 그림으로 표현한 것이다.
- PREAMBLE : 1과 0으로된 패턴을 가지고 있다. 프레임이 시작함을 알려주고 데이터를 받는 쪽과 보내는 쪽의 속도를 동기화(sync) 시킨다.
- SFD(Start of frame delimiter) : SFD이후부터 정보가 시작된다는 뜻이다.
- DESTINATION ADDRESS : 도착지의 MAC 주소
- SOURCE ADDRESS : 출발지의 MAC 주소
- LENGTH : 이더넷 프레임의 총 길이(위의 그림 총 길이)
- DATA : 보내고 싶은 데이터
- CRC : 데이터가 잘 전달이 되었는지 마지막으로 체크하는 부분
스위치
보통 가정에서는 사용하지 않고 공유기 안에 내장되어 있다. 스위치는 HUB와 다르게 MAC주소를 기억한다는 특징이 있어 바로 해당 컴퓨터에 정보를 전달 가능하다. 또한, 서로 정보를 보내도 충돌이 되지 않는데 각 컴퓨터마다 정보를 보내는 케이블이 2개씩 있기 때문이다. 따라서 요즘에는 HUB대신 스위치를 사용한다!
출처
