[0708~0714] 이더넷과 허브

Say·2024년 7월 14일

이번 주!

오늘은 2주차 글쓰는 날!
이번 주도 일정이 많아서 정신없이 지나갔다.
네트워크 공부 틈틈이 하고.. 서버 개발하고.. 알바가고.. 여행 준비하고..

복학하기 전에 더더 격렬하게 놀아야되는데 벌려놓은 일이 꽤.. 많네.. 😏

힘차게 룰루랄라 지내보자 아자아자!!

오늘 쓸 내용은 숙제와 더불어서 숙제 내용에 맞는 핵심 개념을 정리할 것이다.
(개인 노션에 공부하면서 적어둔 것을 토대로🤭)

이더넷 프레임

(p.87) 이더넷 프레임에 관련한 개념을 물어보는 문제!

여기서 빈칸과 더불어서 각각의 단어들이 어떤 것인지에 대해 정리해보자.

일단 제일 먼저, 이더넷 프레임이 무엇인가?

  • 데이터 링크 계층

  • 유선 LAN 환경 → 이더넷 기반 구성 ➡️ 주고받는 프레임 형식도 정해짐!

  • 프리앰블

    • 이더넷 프레임의 시작
    • 8비트 크기의 정보
    • 송수신지 간의 동기화를 위해 사용!
  • 수신지 MAC 주소 / 송신지 MAC 주소

    • MAC 주소
      • ‘물리적 주소’ ⭐️데이터 링크 계층 핵심⭐️
      • LAN 내의 수신지와 송신지 특정 가능
      • [일반적으로] 고유함, 잘 변경되지 않는 주소 → 네트워크 인터페이스(NIC)마다 부여
        • 만약 한 컴퓨터에 NIC가 여러개라면?
          • MAC 주소도 여러 개 있을 수 있는 것!
  • 타입

    • “어떤 정보를 캡술화하였는가?” - - 이더타입
    • 상위 계층에서 사용된 프로토콜 이름 명시
  • 데이터

    • To 상위 계층 - - “이 내용 좀 줄래?” OR “이거 전달해야함” FROM 데이터
    • 패딩
      • 일정한 크기 (46바이트)⬆️ 가 아니라면?
        • 크기를 맞추기 위해 패딩이 내부에 채워진다. (보통 0으로..)
  • FCS [Frame Check Sequence]

    • 수신한 프레임에 오류가 있나 없나 확인하는 필드 ⇒ 오류 검출 필드
    • CRC [Cyclic redundancy Check]
      • 순환 중복 검사
        • 송신지와 수신지에서 각 필드값을 비교해서 일치하는지 불일치하는지에 따라서 오류 판단

허브와 CSMA/CD

(p.111) CSMA/CD와 관련해 서로 맞는 용어끼리 선으로 이어보자.

CSMA/CD를 알기 위해서는 '허브'라는 것도 빼놓을 수 없다.

허브가 뭔데?

  • 물리 계층의 장비
  • 여러 대의 호스트 연결
  • 특징
    • 전달받은 신호를 다른 모든 포트로 그대로 다시 내보냄
    • 반이중 모드 통신
      • 송수신 번갈아 가면서 통신 (ex: 무전기)
      • 전이중 모드는?
        • 송수신 동시에 양방향 가능

자자, 반이중 모드로 통신하면 충돌(콜리전)이 발생할 수 있다!

왜?

허브는 반이중 모드로 통신을 하고 있기에 여러 신호를 동시에 받을 수 없기 때문!
(이미 허브에 송신하고 있는 호스트 말고 다른 호스트가 불시에 송신하면 충돌 발생하는거)

이렇게 충돌이 발생하는 영역을 콜리전 도메인이라 한다.

콜리전 도메인

  • 허브에 호스트가 많이 연결되어 있을수록 충돌 발생 가능성⬆️
  • 충돌이 발생할 수 있는 영역
  • 콜리전 도메인 ⬇️ ~ 충돌 발생 가능성 ⬇️ / 콜리전 도메인 ⬆️~ 충돌 발생 가능성 ⬆️
    • 넓은 콜리전 도메인으로 인한 충돌 문제 해결 ➡️ CSMA/CD 프로토콜 OR 스위치 장비 사용

CSMA/CD [Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection]

  • 프로토콜
  • 반이중 이더넷 네크워크에서 충돌을 방지하는 대표적인 프로토콜
  • 여러 호스트가 공유하는 통신 매체에 접근 시 사용 가능한 제어 방식
  • 진행 단계
    • CS [Carrier Sense]- - 캐리어 감지
      • 네트워크 상에서 전송 중인 것이 있나 없나 확인
      • 통신 매체의 사용 가능 여부 검사!
    • MA [Multiple Access]
      • 복수의 호스트가 네트워크에 접근하려는 상황
    • CD [Collision Detection]
      • 충돌 발생 검출
      • 충돌을 감지했다? ➡️ 전송 중단
      • 잼 신호
        • “여기 충돌 발생함!!!!!” 충돌 발생을 알림
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