네트워크 엑세스 계층 - 이더넷

인트로

네트워크 엑세스 계층은 TCP/IP 4계층의 첫번째 분류로
OSI 7계층으로 따질때 물리, 데이터 링크 계층의 역할을 수행한다.
여기엔 이더넷이란게 존재하는데 이것에 대해 알아보자.

이더넷은?

• 현대 (유선)LAN에서 가장 대중적으로 사용되는 기술
• 케이블(물리)과 프로토콜(데이터링크)을 정의하는 역할을 한다.

물리 계층에서 보는 이더넷 ( 케이블 )

이더넷은 현재까지도 발전중이며 국제 표준은 IEEE 802.3이다.

국제 규격 버전은 알파벳으로 표기하며 다음과 같다.

하지만 이 표준 규격에 따른 내용들을 다 외우는건 불가능하며 따라서 일반적으로 말할 때 사용하지 않는다.
그렇다면 어떻게 지칭할까?

이더넷 케이블 지칭 방법

이더넷 케이블을 지칭할 때엔 ( 전송속도 BASE - 추가특성 )으로 말하는데

• 10BASE-T
• 25GBASE-L

과 같이 지칭한다.

10 = 10Mbit/s이며

25G = 25Gbit/s이다.

또한 뒤에 붙는 추가특성은

• C : 동축 케이블
• T : 트위스티드 페어 케이블
• S : 멀티 모드 광케이블
• L : 싱글모드 광케이블

을 의미한다.

그래서 10BASE-T라고 한다면

10Mbit/s속도를 가진 트위스티드 페어 케이블을 의미한다

데이터 링크 관점에서 보는 이더넷 ( 프레임 )

여기선 NIC와 이더넷 프레임에 대해 다룰 것이다.

NIC ( Network Interface Card )

• 연결 매체(케이블)을 통해 받은 신호를 컴퓨터(호스트)에게 전달하는 역할을 한다. → 네트워크에 연결하기 위해 꼭 필요한 하드웨어
  
• 이 NIC에는 할당되어 있는 물리적 주소가 있는데 이것은 MAC주소라고 한다.
  • MAC주소 : 일반적으로 고유하고 변경이 불가능, 네트워크 세상의 주민등록번호
• 나름대로 속도도 있으며 이 속도에 따라 네트워크 성능에 많은 영향을 준다.
• 전달 받은 패킷에 있는 목적지 MAC주소와 본인의 주소가 일치하지 않으면 폐기한다.

이더넷 프레임

• 이더넷 네트워크에서 주고받는 데이터 형식이다. 다음과 같이 생겼으며 이제 부터 하나하나 뜯을 것이다.
  
• 프리앰블
  • 이더넷 프레임의 시작을 알리는 비트열, 송수신간의 동기화
  • 첫 7바이트는 10101010, 마지만 1바이트는 10101011 (SFD)
  • 이게 들어오면 이더넷 프레임이 들어오는구나를 알 수 있다.
• 목적지/송신지 MAC 주소
  • 말 그대로 목적지와 송신지의 MAC 주소를 표기해 알맞은 곳으로 찾아 갈 수 있도록 한다.
  • 여기에 있는 목적지 MAC주소가 도작한 곳에 NIC MAC주소와 다르다면 NIC가 폐기한다.
• 이더타입/길이
  • 1536 이상일 경우 : 이더타입 ( 이 프레임이 어떤 것을 캡슐화 했는지 )
    
  • 1500 이하일 경우 프레임 크기
• 페이로드( 데이터 ) - 운반할 데이터(네트워크 계층에서 받음)
• FCS
  • 오류 검출을 위한 CRC 값이 명시되는 필드이다