LAN 환경에서 MAC 계층과 LLC계층의 차이와 역할을 이해한다.
이더넷의 동작 원리와 프레임 구조를 이해한다.
토큰 버스에서 토큰의 역할과 프레임 구조를 이해한다.
- DATA Link Layer (L2)
물리적으로 연결된 두 호스트 간의 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. 오류제어, 흐름제어 같은 기능을 지원하고 전송되는 데이터 단위는 프레임이다. 즉, 오류없이 패킷을 전송하는 기능을 수행하는 계층으로 LLC 계층과 MAC 계층으로 나뉜다.
- MAC(Media Access Control)은 공유 미디어에 대한 접근의 조정기능을 의미하고
LLC(Logical Link Control)은 공유 미디어에 대한 접근 감독 기능을 말한다.
>> 쉽게 말해 Wifi를 예로 들자면 L2에서 802.11(이전포스트 참고)의 정의된 바에 의해 어떤 무선 네트워크에 연결할지, 인증절차를 거치는 것을 말한다.
- MAC 계층
LAN 종류에 따라 특성이 구분된다.
Ethernet에 경우 공유 버스 구조를 지원하고, 둘 이상의 호스트에서 동시에 데이터를 전송하면 충돌이 발생한다. 따라서 이러한 충돌을 감지하는 기능이 요구된다.
토큰 링에서는 링 구조를 지원하고 토큰이라는 특정 패턴의 제어 데이터가 링을 순환하면서 충돌을 방지 한다. 따라서 토큰 링 방식에서는 데이터간에 충돌이 발생 할 수 없다.
-참고-
(순서가 좀 뒤죽박죽...)
- LLC 계층
WAN 환경의 데이터 링크 계층 기능을 수행한다. 또한 슬라이딩 윈도우 프로토콜을 사용하여 흐름제어 기능을 지원한다.
-참고-
- CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access /Collision Detection)
이름에서 뜻을 풀이 하자면 MA : 다수의 호스트가 하나의 공유 매체에 연결됨
CS: 호스트는 공유 매체의 사용가능 여부를 신호 감지로 확인, CD: 공유매체 에서 데이터의 충돌 여부를 확인 802 시리즈의 LAN환경에서 데이터를 전송하는 방식을 말하고 하나의 공유 매체에 연결되어있어 이 공유매체가 비었는지 사용하는지를 확인하고 데이터를 보낸후 데이터끼리 충돌이 있나 없나를 확인하는 방식의 전송 방식이다. (공유매체 >> LAN선)
- 데이터 전송원리는 broadcasting 방식으로 데이터 프레임에 목적지 주소를 기록하여 수신 호스트를 지정하여 데이터를 전송한다.
- CSMA/CD는 기본적으로 경쟁을 기반으로 하는 전송 방식이다.
공유매체 혹은 전송 채널이 busy 상태라면 얼마 시간 동안 기다렸다가 다시 전송을 시도한다.
데이터 전송후에 수신단에서 ACK 신호를 받을때 까지 기다린다. 데이터를 받았다고 무작정 ACK신호를 보낼게 아니라 채널에 접근하는 시간이 고려 되어야한다.
또한 전파 지연시간 내에 두 개 이상의 스테이션(지국)이 전송을 하는 경우 패킷 간의 충돌이 발생한다. 충돌이 발생하는 이유는 둘 이상의 노드가 동시에 CS프로세스를 수행했을 때 두 노드 모두 전송채널 혹은 공유 매체가 idle 상태라고 판단하여 프레임을 전송했기 때문이다.
- CSMA/CD에서 두 데이터 간의 충돌이 발생하면 전송지연이 발생하게 되어 처리율이 저하된다. 그래서 데이터 전송 중 전송미디어를 검사하여 충돌에 의한 전송지연을 줄이게 된다. 또한 데이터 전송 중에도 충돌 탐지(CD)프로세스를 수행하여 충돌을 신속하게 감지 한다.
충돌이 발생하면 다른 모든 노드에게 알리기 위해 32비트 크기의 임의의 데이터를 전송하는데 이것을 충돌 신호 혹은 재밍 신호라 한다.
- CSMA/CD에서 신호감지 기능
1-presistent CSMA는 프레임 전송 전 채널의 사용 여부를 확인한다. 채널이 사용 중이면 idle 상태까지 대기한다.
Non-presistent CSMA는 프레임을 전송하기 전에 채널 사용 여부를 확인한다. 채널이 사용 중이면 더이상 idle 상태를 확인 하지 않는다. 1-presistent 방식보다 충돌 확률을 줄일 수 있다.
P-presistent CSMA는 슬롯 채널 방식에서 주로 사용한다. 채널 사용여부를 확인하고 채널이 idle상태이면 p의 확률로 프레임을 전송한다.
- 허브, 스위치, 공유기 비교
hub는 모든 출발지에서 모든 도착지로 데이터를 보낸다. 모든 패킷을 공유하기 때문에 트래픽 부담이 크다.
스위치 허브는 허브의 문제점을 개선함. 목적지에 맞게 전송하므로 트래픽이 적고 대역폭을 효율적으로 사용한다. 스위치를 사용하면 local에 연결된 장비끼리 네트워크가 구성되지만, 외부와는 연결되지 않는 문제점이 있다.
라우터는 각 네트워크간 통신이 가능 하도록 라우팅 기능을 제공하는 장비
공유기의 정확한 명칭은 NAT(Network Address Translation). 공인 ip를 사설 ip로 변경해주는 역할인데 공인 ip의 갯수가 부족하여 사설 ip로 서브네팅을 하여 사용하므로 갯수 부족 문제를 극복.
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