4장 데이터 링크 계층

• 데이터 링크 계층

  • 네트워크 장비 간의 신호를 주고 받는 규칙을 정하는 계층
  • 랜에서 데이터를 정상적으로 주고받기 위해 필요한 계층
  • 대부분이 이더넷을 사용

• CSMA/CD

  • CS : 데이터를 보내려고 하는 컴퓨터가 케이블에 신호가 흐르고 있는지 확인
  • MA : 케이블에 신호가 흐르고 있지 않다면 데이터를 보내도 좋다
  • CD : 충돌이 발생하고 있는지 확인한다.

• MAC

  • 제조할 때 새겨지는 물리주소
  • 전세계에서 유일한 번호
  • 48비트로 구성, 앞쪽 24비트는 제조사 번호, 뒤쪽 24비트는 랜카드 일련번호

• 이더넷 헤더

  • 목적지 MAC(6바이트), 출발지 MAC(6바이트), 유형(2바이트)로 이뤄져 있음
  • 유형은 이더넷으로 전송하는 상위 계층의 프로토콜 종류를 식별하기 위한 16진수 번호이다.

• 트레일러(FCS)

  • 데이터 전송 도중 오류가 발생하는지 확인하는 용도로 사용

• 프레임

  • 이더넷 헤더와 트레일러가 추가된 데이터

• 스위치(L2 스위치)

  • 데이터 링크 계층(2계층)에서 동작하는 스위치, 스위칭 허브라고도 한다.
  • MAC 주소 테이블(브릿지 테이블)
    • 포트 번호와 그 포트에 연결되어 있는 MAC주소를 저장하는 테이블
    • 스위치 전원을 처음 킨 상태에는 테이블이 비어있음
  • MAC 주소 학습 기능
    • 프레임이 전송되면 출발지의 포트번호와 MAC주소를 MAC 주소 테이블에 저장
  • 플러딩
    • 목적지의 MAC주소가 없을 경우 저장된 포트를 제외한 나머지 포트에 모두 전송
    • 맞는 MAC 주소를 찾으면 MAC 주소 테이블에 등록 후 프레임을 전송
    • 맞는 MAC 주소가 없다면 전송 실패
  • MAC 주소 필터링
    • 필요한 MAC에만 프레임을 전송하는 기술

• 전이중, 반이중

  • 전이중 통신

    • 데이터의 송수신을 동시에 진행
    • 스위치는 전이중 방식

    • 반이중 통신

      • 회선 하나로 데이터의 송수신을 번갈아가면서 통신
      • 허브는 반이중 방식

    • 충돌 도메인

      • 반이중 통신에서 동시에 데이터를 전송할 시 충돌이 발생
      • 통신 중 충돌이 미치는 영향의 범위를 충돌 도메인이라 함
      • 허브는 충돌이 나면 모든 컴퓨터에 영향을 줌
      • 스위치는 전이중이라 충돌이 일어나도 충돌이 일어난 컴퓨터만 영향을 받음(충돌 도메인이 좁다)

• ARP(Address Resolution Protocol)

  • 컴퓨터IP를 이용하여 목적지 MAC주소를 찾기 위한 프로토콜

  • 출발지 컴퓨터가 도착지 MAC주소를 모를 때 알아내기 위해 브로드캐스팅을 하는데 이를 ARP 요청이라 한다.

  • 도착지 MAC주소는 요청을 받고 응답 메시지를 보내는데 이를 ARP 응답이라 한다.

  • 출발지 MAC에서는 ARP응답을 통해 이더넷 프레임을 만들 수 있다.

    • ARP 테이블
      • 출발지 컴퓨터에서는 MAC 주소와 IP를 맵핑 정보를 메모리에 보관
      • 이 후 데이터통신할 때 참고하여 사용

• 이더넷 규격

  • 케이블 종류나 통신 속도에 따라 분류
  • 10 BASE - T
  • 통신속도, 전송 방식, 케이블(종류 또는 길이)
  • 10
    • 통신속도이며 10Mbps를 뜻함
  • BASE
    • 전송 방식을 뜻함
    • BASEBAND로 펄즈 신호에 의한 디지털 전송 방식이다.
  • T
    • 하이픈 뒤에 오는 알파벳은 케이블의 종류를 나타냄
    • 하지만 동축케이블은 하이픈 없이 숫자만 오며 동축케이블의 최대 길이를 100미터 단위로 표시