데이터링크(Datalink)
- 직접적으로 연결된 기기끼리 통신을 하기 위한 프로토콜이나 네트워크를 가리키는 말
데이터 통신을 할 때에
두 기기 사이에 흐르는 데이터의 물리적인 속도를 '전송 속도'라고 함
단위는 bps(Bits Per Second)로 표시
속도라고 해도 매체 안을 흐르는 신호의 속도는 일정하므로 데이터 링크의 전송 속도가
달라도 빨라지거나 느려지는 일은 없음
전송 속도가 빠르다는 것은
데이터가 흐르는 속도가 빨라지는 것이 아니라
짧은 시간에 보다 많은 데이터를 보낼 수 있다는 뜻
전송 속도를 '대역(Bandwidth)'이라고도 하는데,
대역이 넓을 수록 고속 네트워크를 의미
실제 호스트끼리 주고받는 전송 속도를 '스루풋'이라고 함
단위는 전송속도(대역)와 마찬가지로 bps(Bit Per Second)로 나타냄
스루풋은 데이터 링크의 대역뿐만 아니라 호스트의 CPU 선능이나 네트워크 혼잡도,
패킷 안에서 데이터가 차지하는 비율(헤더를 포함하고 않고 데이터만으로 계산함) 등도
고려한 실효적인 전송 속도를 뜻함
컴퓨터를 네트워크에 연결하려면 네트워크에 연결하기 위한 전용 인터페이스가 필요
이 인터페이스를 네트워크 인터페이스라고 부름
이전 컴퓨터에서는 유선 LAN이 주류고 외장 옵션으로 인터페이스가 준비된 경우가 많아
NIC(Network Interface Card) 또는 네트워크 어댑터,
네트워크 카드, LAN 카드라고 불렀음
실제로 연결할때는 해당 프로토콜에 맞는 하드웨어를 선택
무선 LAN도 마찬가지로 접속 프로토콜을 맞춰야 함
최신 프로토콜은 과거 프로토콜도 지원하는 경우가 많아 인터페이스 통신할 수 있음
리피터(Repeater)는 OSI 참조 모델의 제 1계층인 물리층에서 네트워크를 연장하는 기기
케이블상으로 흘러들어온 전기나 빛 신호를 수신하여
증폭하거나 파형을 정리한 후에 다른 측으로 재생하는 역할
통신 매체를 변환할 수 있는 리피터도 있음
동축 케이블과 광섬유 간의 신호를 변환할 수 있음
통신로를 흐르는 신호인 0과 1을 단순히 바꾸기만 할뿐, 오류 프레임은 그대로 송신
전송 속도가 다른 매체간을 연결할 수는 없음
리피터에 의해 네트워크를 연장할 때 리피터의 연결 개수에 제한이 있는 경우가 있음
10Mbps의 이더넷은 최대 4개의 리피터밖에 연결할 수 없음
여러 개의 선을 수용할 수 있는 리피터 '리피터 허브'
리피터 허브는 각각의 포트가 리피터로 이루어져 있다고 이해하면 됨
브리지는 OSI 참조 모델의 제2계층인 데이터 링크층에서 네트워크끼리 연결 시키는 장치
데이터 링크의 프레임을 인식하고 브리지 내부의 메모리에 일단 축적한 다음,
연결된 상대 측의 세그먼트에 새로운 프레임으로써 송출
브리즈는 프레임을 일단 축적하기 때문에 10BASE-T, 100BASE-TX 등과 같이
전송 속도가 다른 데이터 링크를 연결할 수 있음
다단계 연결에 관한 제한은 없음
데이터 링크의 프레아ㅣㅁ에는 프레임이 올바르게 전달 되었는지를 확인하기 위한
FSC(Frame Check Sequence)라는 필드가 있음
브리지는 이 필드를 체크하여 손상된 프레임을 다른 세그먼트에 송신하지 않도록
하는 기능을 갖고 있음
주소의 학습 기능과 필터링 기능이 있기 때문에 쓸데없는 트래픽이 방출되지 않도록 제어
MAC 주소, 하드웨어 주소, 물리 주소(Physical Address), 어댑터 주소
라고 불리는 것으로 네트워크에 연결된 NIC에 붙어 있는 주소를 말함
대부분의 브리지는 패킷을 인접한 세그먼트에 보낼 것인지, 보내지 않을 것인지를
판단하는 기능을 갖고 있음
이러한 브리지를 러닝브리지라고 함
한번 해당 브리지를 통과한 프레임의 MAC주소ㄹ는 일정 시간 동안 브리지 내부의 테이블에
등록(메모리에 기억)되어, 어떤 세그먼트에 어떤 MAC주소를 가진 기기가 존재하는지를 판단
OSI참조 모델에서 제 2계층(레이어)인 데이터 링크층에 주어진 역할
브리즈를 레이어 2 스위치(L2 스위치)라고 부르기도 함
라우터는 OSI 참조 모델의 제 3계층인 네트워크층의 처리를 수행
라우터란? 네트워크와 네트워크를 연결하여 패킷을 중계하는 장치
브리지는 물리 주소(MAC)로 처리하지만,
라우터/레이어 3 스위치는 네트워크 층의 주소로 처리
TCP/IP에서 네트워크층의 주소는 IP 주소가 됨
라우터는 서로 다른 데이터 링크를 상호 연결시킬 수 있음
가정이나 사무실에서 인터넷을 연결할 때 브로드밴드 라우터나
CPE(Consumer Premises Equipment)라는 장비를 사용하는데 이것 또한 라우터의 일종
라우터는 네트워크의 부담을 덜어주는 역할도 함
보안기능을 겸비한 라우터도 있음
라우터는 네트워크와 네트워크를 연결하는 기기로 매우 중요한 역할을 담당
레이어 4-7 스위치는
OSI 참조 모델의 트랜스포터층부터 애플리케이션층의 정보를 바탕으로 배송 처리를 함
TCP/IP 계층 모델로 표현하면 TCP프로토콜과 같은
트랜스포트층과 그 위에 있는 애플리케이션층에서 송수신되는 통신내용을
분석하여 특정 처리를 수행
로드벨런서 : URL 부하분산처리
대역제어 : 빠른 응답요구 또는 늦어도 문제 없는 통신을 나중에 처리
방화벽 등 다양한 레이어 4-7 스위치가 사용
OSI 참조 모델의 트랜스포트층부터 애플리케이션층까지의 계층에서
데이터를 변환하여 중계하는 장치
게이트웨이는 데이터를 중계하는 것 뿐만 아니라 데이터를 변환하는 역할도 함
직접 통신할 수 없는 2개의 서로 다른 프로토콜의 번역 작업을 하여
서로 통신할 수 있도록 하기 위해 트리젠테이션층이나 애플리케이션층을 다루는 게이트웨이가 많이 사용되고 있음
서로 다른 프로토콜을 번역하고 중계하는 기능
프록시 서버(Proxy Server: 대리서버)를 설정하는 경우도 있음
프록시 서버도 게이트웨이의 일종으로 애플리케이션 게이트웨이라고도 부름
프랜스포트층과 애플리케이션층 사이의 계층에서 프록시서버에 의한 다양한 제어가 일어남
방화벽에도 애플리케이션별로 게이트웨이를 사이에 두고 통신을 수행함으로써
보다 안정성 강화한 제품도 있음