오늘날의 유선 LAN 환경은 대부분 이더넷을 기반으로 구성된다.
이더넷은 현재 국제 표준이며 IEEE 802.3이라는 이름으로 표준화가 되어있다.
표기 형태
보통 이더넷 표준 규격에 따라 구현된 통신 매체를 지칭하는 경우 전송속도BASE-추가특성 의 순서로 표기한다.
1. 전송 속도는 기본 Mbps, 숫자 뒤에 G가 붙는 경우 Gbps라 한다.
2. BASE는 BASEband의 약자로 변조타입을 의미한다.
3. 추가 특성은 전송 가능한 최대 거리, 물리 계층 인코딩 등이 명시되며, 비트 신호를 옮길 수 있는 전송로 수를 의미하는 레인 수가 명시되기도 한다.
통신 매체의 종류
대중적으로 사용하는 통신 매체는 아래와 같다.
| 추가 특성 표기 | 케이블 종류 |
|---|---|
| C | 동축 케이블 |
| T | 트위스티드 페어 케이블 |
| S | 단파장 광섬유 케이블 |
| L | 장파장 광섬유 케이블 |
이더넷 프레임
현대 유선 LAN에서는 이더넷을 기반으로 구성되므로 호스트가 데이터 링크 계층에서 주고받는 프레임 형식도 정해져있다.
이를 이더넷 네트워크에서 주고받는 프레임인 이더넷 프레임 형식이라고 한다.
이러한 이더넷 프레임은 상위 계층으로부터 받아들인 정보에 헤더와 트레일러를 추가하는 캡슐화 과정을 통해 만들어진다.
수신지는 헤더와 트레일러를 제거하고 상위 계층으로 올려보내는 역캡슐화 과정을 거친다.
기본적으로 프리앰블, 수신지 MAC 주소, 송신지 MAC 주소, 타입/길이로 구성되며, 페이로드는 데이터, 트레일러는 FCS로 구성된다.
프리앰블
이더넷 프레임의 시작을 알리는 8바이트 크기의 정보이며 동기화를 위해 사용한다.
첫 7바이트는 10101010 값을 가지며 마지막 바이트는 10101011값을 가진다.
이를 통해 수신지는 이더넷 프레임이 오고 있음을 파악한다.
수신지 MAC 주소와 송신지 MAC 주소
물리주소라고 할 수 있는 MAC 주소는 데이터 링크 계층의 핵심이다.
MAC 주소는 네트워크 인터페이스마다 부여되는 6파이트 길이의 주소로, LAN 내의 수신지와 송신지를 특정할 수 있다.
MAC 주소는 같은 네트워크 내에서 일반적으로 고유하고, 변경되지 않는 주소로써 네트워크 인터페이스마다 부여된다.
NIC라는 장치가 네트워크 인터페이스 역할을 담당하며 한 컴퓨터에 NIC가 여러 개 있다면 MAC 주소도 여러 개 있을 수 있다.
타입/길이
필드에 명시된 크기가 1500 이하인 경우 필드는 그 프레임의 크기를 나타내는 데 사용되고, 1536 이상인 경우 타입을 나타내는데 사용된다.
타입이란 이더넷 프레임이 어떤 정보를 캡슐화했는지 나타내는 정보이며 이더타입 이라고도 한다.
데이터
상위 계층에서 전달받거나 전달해야할 내용이다.
네트워크 계층의 데이터와 헤더를 합친 PDU가 이곳에 포함되며 최대 크기는 1500 바이트로, 반드시 일정 크기(46바이트)를 맞춰야 한다는 점이다.
그 이하라면 데이터의 크기를 맞추기 위해 패딩이라는 정보가 내부에 채워진다.(보통 46바이트 이상이 될 때까지 0으로 채워진다.)
FCS
수신한 이더넷 프레임에 오류가 있는지 확인하기 위한 필드이다.
앞서 데이터 링크 계층에서 오류 검출이 이루어지기도 한다고 했는데, 바로 여기서 이루어진다.
이 필드에는 CRC라는 오류 검출용 값이 들어가며, 송신지는 CRC 값을 계산한 후 이 값을 FCS 필드에 명시하고 수신지는 프리앰블과 FCS 필드를 제외한 나머지 필드 값들을 바탕으로 CRC 값을 계산한 뒤, 이 값을 FCS 값과 비교한다.
만약 비교 값이 일치하지 않다면 프레임에 오류가 있다고 판단하여 해당 프레임을 폐기한다.
