금일 스터디 진행 내용은 TCP/IP 제일 하위단계인 Network Access Layer이다.
OSI 계층으로 치면 Physical Layer, Data Link Layer에 해당하며 네트워크 상 연결되어 있는 타 장치로 데이터를 전송하는 기능을 담당하고 있다.
✅ Network Access Layer
주요 기능은 다음과 같다.
- Node-To-Node 간 신뢰서 있는 데이터 전송을 담당
- 물리적인 주소로 MAC 사용
- LAN, 패킷망 등에 사용
- Detect error, Framing Packet 진행
- 네트워크 접근 방법, 프레임포맷, 매체에 대해 독립적으로 동작토록 설계
- OS의 네트워크 카드와 디바이스 드라이버 등과 같이 HW적 요소와 관련된 모든 것 지원
- 프로토콜 종류 : Ethernet, PPP, Token Ring, Frame Relay, ATM etc.
송신 측 컴퓨터의 경우 상위 계층으로부터 전달받은 패킷에 MAC 주소 정보를 갖고 있는 헤더를 추가해 프레임을 생성하고 프레임을 하위계층인 물리계층으로 전달한다.
반면, 수신 측 컴퓨터의 경우 데이터 링크 계층에서 추가된 헤더를 제거해 상위 계층인 Network layer로 전송한다.
Network Aceess Layer 에서의 주요 기능들을 자세히 살펴보면 다음과 같다.
🎈 PDU - Framing
이 계층에서의 PDU는 프레임으로 기존 학습했던 계층들의 데이터 단위를 복습해보면 Application Layer는 데이터, 메세지, Transfer Layer는 세그먼트, Network Layer에서는 D데이터그램이었다.
🎈 Detect Error
이더넷 헤더와 함께 인터넷 계층에서 전달받는 패킷의 반대쪽 끝에 trailer를 붙임으로써 수행된다.
앞서 학습한 전송계층, 네트워크 계층에서는 SW위에서 작동하기에 checksum을 사용한 것과는 달리 CRC 방식을 사용해 에러를 검출한다. (체크섬보다 정확한 에러 검출이므로 크기가 더 큼)
PDU와 헤더에 어떤게 붙는지 정리한 내용은 아래와 같다.
전기 신호로 연결된 노드에 프레임을 전송하는데, 충돌이 발생할 수 있다.
이를 해결한 방법은 2가지로 아래와 같다.
- 채널 분할 프로토콜
-> 링크전송률 / 노드 수로 동일 대여폭을 갖도록 하는 주파수 분할 방식과 특정 단위 시간을 노드 수로 나눈 시 분할 방식이 존재한다.- 랜덤 접속 프로토콜
-> 프레임을 전송하는 과정에서 어느 시점의 error가 발생한 지 알 수가 없어(한 프레임 내 전깃 신호로 보내는 과정에서 상대 노드와 자신 노드의 응답 속도와 비교가 불가능하므로) 전송 중인 프레임은 에러가 발생하면 모두 취소 후 랜덤 시점에 다시 재전송을 진행한다.
🎇 정리
앞서 설명한대로 OSI 7계층으로 보면 Data Link Layer, Physical Layer임을 알 수 있는데 2계층 장비로는 브리지, 스위치와 1계층 장비로는 리피터, 허브, 케이블 등이 있다.
장치예시로는 위와 같고, 컴퓨터 상 데이터를 네트워크가 연결된 타 장치로 신뢰성 있게 보내기 위해선 NIC(Network Interface Controller) 와 같은 컴퓨터의 고유 주소를 표시하는 장치를 이용한다. 해당 장치처럼 컴퓨터를 네트워크에 접속시켜주는 장치를 네트워크 인터페이스 기기라고 한다.
NIC 주소를 표기하는 방법으로 가장 많이 이용하는 프로토콜이 Ethernet protocol이고, 해당 프로토콜은 MAC 주소를 활용해 표기한다. 이때 매체(media)란 이더넷 케이블, 광섬유 케이블 등과 같은 유선 또는 무선을 의미한다. 즉 유선이 연결된 NIC, 무선 와이파이를 송 수신할 수 있는 와이파이 모듈과 같은 장치를 구분하는 주소가 mac주소이다.
결국, 데이터를 전송하는 과정에 있어 최종 목적지로 전송되기 위해선 포트번호, IP 주소, MAC 주소를 통해 신뢰성을 확보하면 데이터를 전송할 수 있다.
+) 추가사항
2계층 프로토콜 중 대표적인 프로토콜은 MAC주소를 이용한 이더넷 프로토콜로 LAN 장치를 식별한다. 장비로는 스위치로 2계층 프로토콜을 해석해 이동하며, 3계층 장비인 라우터는 IP주소를 활용해 타 지역 네트워크 경로 식별한다.
플러딩 : 브로드캐스팅
