Chapter 03 데이터 링크 계층의 역할과 기능 (1)

데이터 링크 계층과 스위치

   * 데이터 링크 계층이란?

   * 주요 기능

   * 이더넷 프레임 구조

 

데이터 링크 계층이란?

   * 역할

     OSI 7 Layer의 2계층으로 인접한 네트워크 노드끼리 데이터를 전송하는 기능과 절차를 제공

     물리계층에서 발생할 수 있는 오류를 감지하고 수정

     대표적인 프로토콜로 이더넷이 있으며 장비로는 스위치가 있다

   * 2개의 부 계층으로 구성 : MAC, LLC

   * MAC (Media Access Control) : 물리적인 부분으로 매체간의 연결방식을 제어하고 1계층과 연결

   * LLC (Logical Link Control) : 논리적인 부분으로 Frame을 만들고 3계층과 연결

 

   * MAC 주소 : 명령어 cmd > ipconfig /all 또는 네트워크 설정에서 확인 가능하다

 

주요 기능

   * Framing

   * 데이터그램을 캡슐화하여 프레임 단위로 만들고 헤더와 트레이러를 추가

     헤더는 목적지, 출발지 주소 그리고 데이터 내용을 정의

     트레일러는 비트 에러를 감지

 

   * 회선 제어 : 신호간의 충돌이 발생하지 않도록 제어

   * ENQ / ACK 방법

     전용 전송 링크 1:1

   * Polling 방법, 1 : 다

     Select 모드 : 송신자가 나머지 수신자들을 선택하여 전송

     Poll 모드 : 수신자에게 데이터 수신 여부를 확인하여 응답을 확인하고 전송 - multipoint

 

   * 흐름 제어 : 송신자와 수신자의 데이터를 처리하는 속도 차이를 해결하기 위한 제어

   * Feedback 방식의 Flow Control이며 상위 계층은 Rate 기반

     Stop & Wait

 

   * 흐름 제어 : Frame을 전달하고 ACK이 회선 문제로 응답하지 않는 경우

 

 

   * 흐름 제어 : Frame을 재전송하게 되면 Duplicate frame 문제가 발생될 수 있다

     Sequence number (1 bit)를 사용하여 동일 frame인지 구분하여 상위 계층으로 전달

 

   * 흐름 제어 : Sliding window : ACK 응답 없이 여러 개의 프레임이 연속으로 전송 가능

     Window size는 전송과 수신측의 데이터가 저장되는 버퍼의 크기

 

   * 오류 제어 : 전송 중에 오류나 손실 발생 시 수신측은 에러를 탐지 및 재전송

     ARQ(Automatic Repeat Request) : 프레임 손상 시 재전송이 수행되는 과정

     Stop & Wait ARQ

 

   * 오류 제어 : Go Back n ARQ

 

이더넷 프레임 구조

   * Ethernet v2 : 데이터 링크 계층에서 MAC(media access control) 통신과 프로토몰의 형식을 정의

   * Preamble : 이더넷 프레임의 시작과 동기화

   * Dest Addr : 목적지 MAC 주소, Src Addr : 출발지 MAC 주소

   * Type : 캡슐화 되어있는 패킷의 프로토콜 정의

   * Data : 상위 계층의 데이터로 46 ~ 1500바이트의 크기, 46 바이트보다 작은 명 뒤에 패딩이 붙는다

   * FCS ( Frame Check Sequence) : 에러 체크

 

※ 정리

   * 데이터 링크 계층은 인접한 네트워크 노드끼리 데이터를 전송하는 기능과 절차를 제공

   * 2개의 부계층 MAC, LLC로 구성

   * 주요 기능으로 Framing, 회선 제어, 흐름 제어, 오류 제어 등이 있다

   * 이더넷 프레임 구조는 아래와 같다

 

출처 : 제로베이스