L2 DataLink : Data Link Layer에서 작동하는 통신 프로토콜을 의미함.
주요 역할 :
두개의 인접한 네트워크 노드 간에 신뢰성 있는 데이터 전송
주요 기능 :
1) 프레이밍 (Framing) : 데이터를 프레임이라는 단위로 구성하여 송수신. 각 프레임은 시작과 끝을 알리는 특수한 비트 패턴을 가짐
2) 물리적 주소 지정 (Physical Addressing) : MAC 주소를 사용하여 동일 네트워크 내의 장치들을 구분함. MAC 주소는 48비트 길이의 고유 주소로, 네트워크 인터페이스 카드에 하드코딩 되어있음
3) 오류 감지와 수정(Error Detection and Correction): 체크섬(Checksum), 순환 중복 검사(CRC) 등의 방법을 통해 전송 중 발생한 데이터 손상을 감지하고 때로는 복구
4) 흐름 제어(Flow Control): 수신자가 처리할 수 있는 속도보다 빠르게 데이터가 전송되는 것을 방지
5) 접근 제어(Access Control): 여러 장치가 같은 물리적 매체를 공유할 때, 어떤 장치가 언제 데이터를 전송할 수 있는지 조정
하위계층 :
1) LLC (Logical Link Control)
- 다양한 네트워크 프로토콜 지원
- 오류 제어 및 흐름 제어 수행
- 다중 서비스 엑시스 지점 제공
2) MAC (Media Access Control)
- 물리적 주소 지정
- 충돌 감지 및 회피
- 채널 접근 방법 결정
주요 프로토콜 :
1) 이더넷 (Ethernet) : 가장 널리 사용되는 L2 프로토콜로 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) 방식을 사용
2) 무선 랜 (Wi-FI, IEEE 802.11) : 무선통신에서 사용하는 프로토콜로, SMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 사용
3) PPP (Point - to - Point protocol) : 두 네트워크 간의 직접 연결을 위한 프로토콜
4) HDLC (High-Level Data Link Control) : 비트 지향 동기식 데이터 링크 제어 프로토콜
5) 토큰 링 (Token Ring) : 토큰 패싱 방식으로 네트워크 접근을 제어하는 프로토콜
DataLink 프레임 구조
- 프레임 시작 구분자: 프레임의 시작을 알리는 특수한 비트 패턴
- 목적지/출발지 MAC 주소: 각 6바이트(48비트) 길이
- 유형/길이: 상위 계층 프로토콜 유형 식별 또는 데이터 길이 표시
- 데이터(Payload): 상위 계층에서 전달받은 실제 데이터
- FCS(Frame Check Sequence): 오류 감지를 위한 체크섬 값
DataLink 장비 :
1) 네트워크 인터페이스 카드 (NIC) : 컴퓨터를 네트워크에 연결하기 위한 하드웨어 장치로, 고유한 MAC 주소를 가짐
2) 스위치 (Switch) : MAC 주소를 기반으로 프레임을 적절한 포트로 전달하는 L2 장비. 포트별로 충돌 도메인을 분리해 네트워크 효율성을 높인다
3) 브릿지 (Bridge) : 두 개의 네트워크 세그먼트를 연결하는 장치로, MAC 주소를 학습하여 필요한 경우에만 프레임을 다른 세그먼트로 전달
Data Link의 중요성
1) 신뢰성 제공: 물리 계층은 단순히 비트를 전송할 뿐이지만, L2 DataLink는 오류 감지 및 복구 기능을 통해 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장합니다.
2) 효율적인 매체 접근: 여러 장치가 동일한 통신 매체를 공유할 때 효율적인 접근 방식을 제공합니다.
3) 하드웨어 주소 지정: MAC 주소를 통한 물리적 주소 지정으로 로컬 네트워크 내에서 정확한 장치 식별이 가능합니다.
4) 상위 계층 분리: 물리 계층의 복잡성을 상위 계층으로부터 분리하여 네트워크 설계와 문제 해결을 단순화합니다.
