모두의 네트워크 4장 : 데이터 링크 계층

데이터 링크 계층 : 랜에서 데이터 전송하기

OSI model의 2계층인 데이터 링크 계층에 대해 알아보자.

총 5개의 레슨으로 이루어져 있다.

 

LESSON 12 : Data link layer & Ethernet

Data link layer : 데이터 링크 계층

데이터 링크 계층은 네트워크 기기 간에 데이터를 전송하고 물리 주소를 결정한다.

즉, 네트워크 장비 간 신호를 주고받는 규칙을 정하는,

랜에서 데이터를 정상적으로 주고받기 위해 필요한 계층이다.

Ethernet

그 규칙들 중 일반적으로 가장 많이 사용되는 규칙이 Ethernet이다.

즉 Ethernet은 LAN에서 적용되는 규칙이다.

Ethernet은 허브와 같은 장비에 연결된 컴퓨터와 데이터를 주고받을 때 사용한다.

CSMA/CD : Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

CSMA/CD는 Ethernet에서 시점을 늦추는 방법을 말한다.

허브는 들어온 데이터를 그대로 모든 포트에 보내기 때문에 더미 허브라고도 말한다는 것을 지난 시간에 배웠다.

그래서 컴퓨터 여러 대가 동시에 데이터를 보내면 데이터들이 서로 부딪힐 수도 있다. 이것을 Collision(충돌)이라고 한다.

그래서 Ethernet은 여러 컴퓨터가 동시에 데이터를 전송해도 충돌이 일어나지 않는 구조로 되어 있다.

데이터가 동시에 케이블을 지나가면 충돌할 수밖에 없다. 그래서 데이터를 보내는 시점을 늦추는 것이다.

• CS : 데이터를 보내려고 하는 컴퓨터가 케이블에 신호가 흐르고 있는지 아닌지를 확인한다는 규칙
• MA : 케이블에 데이터가 흐르고 있지 않다면 데이터를 보내도 좋다는 규칙
• CD : 충돌이 발생하고 있는지를 확인한다는 규칙

이러한 규칙으로 데이터를 주고받으면 충돌이 일어나지 않는다.

지금은 효율이 좋지 않아 CSMA/CD는 거의 사용하지 않고, Lesson 14에서 배우는 Switch라는 네트워크 장비를 사용한다.

LESSON 13 : MAC address

Medium Access Control address

랜에 사용되는 네트워크 모델인 이더넷의 물리적인 주소로,

컴퓨터 네트워크에서 각각의 기기를 구분하기 위해 사용하는 주소이다.

LAN card는 비트열(0과 1)을 전기 신호로 변환한다.

이러한 LAN card에는 MAC address라는 번호가 정해져 있다.

제조할 때 새겨지기 때문에 물리 주소라고도 불리는데 전 세계에서 유일한 번호로 할당되어 있다.

MAC 주소가 중복되지 않도록 하는 명확한 규칙

48bit 숫자로 되어 있다.

앞쪽 24bit : LAN card를 만든 제조사 번호

뒤쪽 24bit : 제조사가 LAN card에 붙인 일련번호

MAC address를 사용한 통신

OSI model이나 TCP/IP model에서는 각 계층에 header를 붙였다.

OSI model에서는 데이터 링크 계층에 해당하고, TCP/IP model에서는 네트워크 계층에 해당한다.

이 계층에서 Ethernet header와 트레일러를 붙인다.

Ethernet header

Ethernet header는

• 목적지의 MAC address(6byte)
• 출발지 MAC address(6byte)
• Ethernet type(2byte) : Ethernet으로 전송되는 상위 계층 프로토콜의 종류를 나타낸다. 여기에는 프로토콜을 식별하는 16진수 번호가 들어간다.

총 14byte로 구성되어 있다.

트레일러

Ethernet header 외에 데이터 뒤에는 트레일러를 추가한다.

이것은 FCS(Frame Check Sequence)라고도 하는데, 데이터 전송 도중에 오류가 발생하는지 확인하는 용도로 사용한다.

이처럼 Ethernet header와 트레일러가 추가된 데이터를 프레임이라고 한다.

 

LESSON 14 : Switch의 구조

Switch (스위칭 허브) : 랜을 구성할 때 사용하는 단말기 간 스위칭 기능이 있는 통신망 중계 장치다. 컴퓨터(호스트)에서 특정한 다른 단말기로 패킷을 보낼 수 있는 기능이 있어 통신 효율이 향상된다.