데이터 링크 계층

 

데이터링크 계층

- 기능

: 주소지정 (최근에 지나온 노드와 다음에 접근할 노드의 물리주소)

: 순서제어 (데이터의 순차적 전송을 위한 프레임 번호 부여)

: 흐름제어(한번에 전송하는 데이터 양 조절, 수신여부 확인)

: 오류검출 및 처리 (오류검출과 정정, 오류가 발생한 프레임의 재전송 요구)

: 동기화 (헤더<수신측 프레임 도착 알림>, 트레일러<프레임의 끝 비트, 오류제어 비트>)

: 데이터링크 설정 (수신측에서는 헤더와 트레일러 삭제 후 네트워크 계층으로 전달)

- 통신단위(PDU)

: 프레임 (전송 데이터 + 인접노드 주소)

ㆍ헤더와 트레일러에 송신지에서 수신지로 데이터를 전송하는데 필요한 여러가지 정보 포함

- 통신방법

: MAC 주소

ㆍ수신노드가 수신하면 시작과 끝부분을 삭제한 후 데이터를 네트워크 계층으로 전송

- 전송매체

: 브릿지, 스위치

- 프로토콜

: MAC / PPP / Ethernet / ARP

 

 

데이터링크의 주요기능

- 오류없이 프레임(비트의 모임)을 전달하는 역할

 

 

 

 

데이터링크 계층과 이더넷

데이터링크 계층과 이더넷

- 이더넷 : 데이터링크 계층의 가장 일반적인 규칙

: 허브와 같은 네트워크 접속 장치에 연결된 컴퓨터와 데이터를 주고 받을때 사용

 

이더넷프레임

- 이더넷 헤더 : 수신지 MAC 주소 (6바이트) / 송신지 MAC 주소 (6바이트) / 유형

- 트레일러 : FCS(Frame Check Sequence)

- Preamble : 프레임의 도착 할것을 알림

- Start Frame Delimeter (SFD) : 프레임의 시작

- Destination Address (DA) : 목적지 주소

- Source Address (SA) : 송신지 주소

- Lengh/type : 데이터 필드 길이와 프로토콜

- 데이터

- CRC : 에러검출

 

 

이더넷 데이터 전송 규칙

- 수신지 이외의 컴퓨터는 데이터를 받더라도 무시

: 허브를 사용할 경우 수신지 주소를 추가해도 브로드캐스트로 전송하기 때문 (전기적신호)

 

 

CSMA/CD

- 이더넷에서 데이터 충돌을 방지하기 위한 규칙

- CS : 데이터를 전송하려는 컴퓨터가 케이블에 데이터 신호가 흐르고 있는지 확인

- MA : 케이블에 데이터 신호가 흐르고 있지 않으면 데이터를 전송해도 된다는 규칙

- CD : 충돌이 발생하는지 확인하는 규칙

 

 

데이터링크와 스위치

충돌도메인 (스위치를 사용하는 이유)

- 회선에서 데이터의 충돌이 가능한 범위

: 허브는 회선 하나를 송수신에 사용하는 반이중 방식으로 충돌 발생 가능

: 데이터링크 계층에 스위치를 사용하면 허브와 달리 충돌 발생이 없어짐

: 스위치는 데이터를 동시에 송수신할 수 있는 전이중 통신 방식

 

 

스위치의 MAC주소 학습기능

- 프레임을 수신할때 MAC주소 테이블에 등록되지 않은 송신지의 MAC주소를 포트번호와 함께 등록하는 기능

- 플러딩 (flooding)

: 수신지의 MAC주소가 MAC주소 테이블에 등록되어있지 않아

송신포트인 1번 포트외에 모든포트에 프레임이 전송되는 것

: 일종의 무제어 포트배정

: 플러딩이 발생하는 경우

ㆍ목적지 주소가 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 형태일 경우 (일괄적인 발송)

ㆍ목적지 주소가 MAC 주소 테이블에 존재하지 않는 경우

ㆍ미 인식 프로토콜

ㆍ프레임 버퍼 메모리가 가득찼을때

 

 

스위치의 4대기능

- Learning

: MAC Address table을 만드는 기능

- Forwarding

: 생성된 MAC Address table을 기반으로 수신지 주소가 연결되어있는 Port로 Frame을 전달하는 기능

- Filtering

: Frame이 유입된 Port 경로로 다시 Frame을 전송하지 않는 기능

: 포워딩을 할때 다른 포트로는 해당 프레임을 전송하지 않는 기능

- Flooding

: MAC Address table에 등록되지 않은 수신지 주소를 가진 Frame을 모든 Port로 전송하는 기능