모두의 네트워크 4장 - 데이터 링크 계층: 랜에서 데이터 전송하기(2021-03-02)

- 네트워크에 입문하기 위해 길벗 출판사의 모두의 네트워크를 읽으며 공부한 내용을 정리하는 포스팅입니다.

- 혹시라도 틀린점이 있다면 망설이지 마시고 바로 알려주세요 :)

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12. 데이터 링크 계층의 역할과 이더넷

osi 계층중 데이터 링크계층은 랜에서 데이터를 주고받는데 필요하며  네트워크 장비간에 신호를 주고 받는 규칙을 정한다.  -> 가장 많이 사용되는 규칙은 이더넷이다.

이더넷은 랜에서 데이터를 정상으로 주고받기위한 규칙이다. 

이더넷은 데이터 충돌을 막기위해 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision detection) 방식을 사용했다.
(효율이 좋지않아 요즘은 사용안하고 스위치라는 장비를 써서 해결)

CS는 데이터를 보내려는 컴퓨터가 케이블에 전기신호가 흐르고 있는지 확인하는 규칙. MA는 케이블에 데이터가 흐르고 있지 않으면 데이터를 보내도 된다는 규칙. CD는 충돌이 발생하고 있는지 확인하는 규칙이다. 

13. MAC주소의 구조

랜카드는 비트열을 전기신호로 변환한다. 이때 랜카드에는 MAC 주소가 있는데 MAC 주소는 전세계에서 유일한 번호로 할당된다. 

MAC 주소는 48비트 숫자로 구성되어있고 앞쪽 24비트는 제조사번호이며, 뒤쪽 24비트는 제조사가 랜카드에 붙인 일련번호다. 

이더넷 헤더는 목적지 MAC 주소(6바이트) + 출발지 MAC 주소(6바이트) + 유형(2바이트)로 총 14바이트로 구성된다. 

데이터 링크 계층에서 데이터 뒤에 추가하는 것을 트레일러라고 한다.(오류 검출 목적)

이더넷 헤더와 트레일러가 추가된 데이터를 프레임이라고 한다. 

14. 스위치의 구조

스위치는 데이터 링크 계층에서 동작하며, 레이어2 스위치 또는 스위칭 허브라고도 부른다. 

스위치에는 MAC 주소 테이블이 있어서 컴퓨터에서 프레임 데이터가 전송되면 MAC 주소를 학습하고 기억한다. 

MAC 주소 테이블은 스위치의 포트번호와 그 포트에 연결되어있는 컴퓨터의 MAC 주소가 등록되는 데이터 베이스다.

MAC주소가 스위치의 테이블에 저장되어있지 않으면 스위치가 수신포트이외의 모든 포트에서 데이터를 송신하는데 이것을 플러딩(flooding)이라고 한다. 

스위치에서 MAC 주소를 기준으로 목적지를 선택하는 것을 MAC 주소 필터링이라고 한다. 

15. 데이터가 케이블에서 충돌하지 않는 구조

전이중 통신방식은 데이터의 송신과 수신을 동시에 수행하는 통신방식이다. 
(컴퓨터-컴퓨터, 스위치에사용)

반이중 통신방식은 회선 한개로 송신과 수신을 번갈아가며 수행하는 통신방식이다.
(허브에서 사용)

데이터 충돌이 발생하고 그 충돌 영향이 미치는 범위를 충돌 도메인이라고한다. 
(허브는 연결된 컴퓨터 전체 <->스위치는 단일 컴퓨터 하나)

16. 이더넷의 종류와 특징

이더넷 규격은 케이블종류나 통신속도에 따라 다양하게 분류된다.

10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T 등의 규격이 있으며 2018년 기준으로 1000BASE-T가 일반적이었다.