[0708~0714] 이더넷과 허브

Say·2024년 7월 14일
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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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