이더넷(Ethernet)

• LAN구간에서 사용되는 네트워킹 방식 중 하나
  (Layer2에서 사용되는 프로토콜)
• 다른 방식으로는 Token ring, FDDI 방식이 있다.
• 네트워크 방식에 맞춰서 네트워크 장비들을 구입해야 한다. (우리나라의 경우 90% 이상이 Ethernet 방식으로 네트워킹)

CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)

• Ethernet의 가장 큰 특징은 CSMA/CD 방식으로 통신한다는 것
• Ethernet이 Frame을 전송하는 방식은 full-duplex와 half-duplex에
  따라 다르다.
• CSMA/CD는 half-duplex로 동작하는 링크에서 Ethernet이 Frame을
  전송하는 방식
• CSMA/CD는 half duplex에서 동작하는 링크에서 Ethernet이 Frame을
  전송하는 절차

1) 호스트가 Frame을 전송하기 전에 네트워크 상에 다른 Frame이 전송되는지 확인 -> Carrier Sense (네트워크 신호가 있는지 감지)
2) Ethernet에 연결된 장비들은 네트워크 상에 Frame의 흐름이 없을때 서로 동시에 Frame을 전송할 수 있다 -> Multiple Access(다중 접근)
3) Ethernet은 복수의 장비가 동시에 Frame을 전송할 수 있고, 이 경우 충돌이 일어날 수 있기 때문에 전송 후 충돌 발생 여부를 확인
-> Collision Detection(충돌 감지)

• 충돌이 발생하면 Frame을 전송한 장비들은 서로 랜덤한 시간(Backoff Time)을 대기했다 다시 재전송
• half-duplex 네트워크에서는 데이터 전송량이 많을 때 Frame 충돌이 많이 발생한다.
• Ethernet 장비들은 충돌 발생시 최대 15회까지 재전송을 시도, 그래도 실패하면 Frame 전송을 포기한다.
  -> 충돌이 발생하는 영역을 Collision Domain이라고 한다.

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full duplex

• full duplex로 동작하는 링크는 Frame의 송신과 수신이 서로 다른 채널을 통해 이루어지기 때문에 충돌이 일어나지 않는다.
• 때문에 충돌 감지도 하지 않는다.
  -> full duplex모드에서 Ethernet 동작 방식이 CSMA/CD가아니다.
• 송수신 트래픽 양이 동일하다면 half duplex보다 full duplex 속도가 2배 더 빠르다

이더넷 Frame구조

1) Preamble

• Frame 전송의 시작을 나타내는 필드, 10101010이 반복되는 7byte 길이의 필드
• 수신 측에 Frame이 전송된다는 것을 알리고 0과 1을 제대로 구분할 수 있게 Synchronization(동기)신호를 제공하는 역할 (때문에 clock을 사용않는다.)

2) SFD(SOF)

• 10101011의 값을 가지며 Frame의 시작을 알리는데 사용
  ->Ethernet Frame 크기를 나타낼 때 Preamble과 SOF를 합친 8byte는 제외

3) 목적지주소

• Destination MAC address 즉 , 수신지의 MAC address

4) 출발지 주소

• Source MAC address 즉, 출발지의 MAC address

5) 타입 or 길이

• 상위 계층 프로토콜 (Network Layer : IPv4, IPv6, IPX, Appletalk) , 데이터 필드의 길이나 MAC 클라이언트 프로토콜의 종류를 표시 (1500이하이면 데이터 필드의 길이 표시, 1500이상이면 MAC 클라이언트 프로토콜의 종류, 즉 이더타입 표시)

6) 데이터

• 상위계층에서 받은 캡슐화 된 데이터 (packet)

7) FCS (Frame Check Sequence)

• 오류 검출용 필드
• 전송되는 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소부터 데이터 필드까지 에러발생 여부를 확인하기 위한 필드.