네트워크 - TCP/IP 모델 2계층 Data-link Layer(데이터링크층)

Data-link Layer(데이터링크층)

- Frame형태의 Data전송, System의 MAC Address를 이용하여 장치 구분이 가능합니다.

- 매체 접근 방식을 이용하여 Data간 충돌을 방지하고 또한 상위 계층과 연결하는 논리적 링크를 갖습니다.

- 2계층 단위는 Frame입니다.

 

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LAN 전송용 Protocol의 종류

 

1. Ethernet

- Xerox(제록스), Intel, DIX사에서 공동으로 개발된 LAN전송용 Protocol입니다.

- 10MBPS의 속도를 갖습니다.

- CSMA/CD방식을 사용합니다.(Collision 방지를 위한 매체 접근 제어) : 경쟁식 선점

- Fast Ethernet(100MBPS) > Gigabit Ethernet(1000MBPS) > 10Gigabit Ethernet(10GBPS)

- 현재 가장 많이 사용되는 LAN전송용 Protocol입니다.(점유율 90%)

 

2. Token-Ring

- IBM사에서 개발한 LAN전송용 Protocol입니다.

- Token Passing방식을 사용합니다.(Collision 방지를 위한 매체 접근 제어): 비 경쟁식 선점

- 디바이스에게 Token을 전달하여 Token을 보유한 디바이스만 통신합니다.

 

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LAN Topology 

컴퓨터 네트워크의 요소들을 물리적으로 연결해 놓은 것 또는 그 연결방식을 말합니다.

 

종류

1. Bus Topology(버스형)

- 공용 케이블에 디바이스를 연결한 상태입니다.

- Ethernet방식을 사용하여 통신합니다.

[ 장점 ]
- 구조가 단순합니다.
- Network의 확장성이 좋습니다.
- 비용이 저렴합니다.
- 트래픽 제어가 쉽습니다.

[ 단점 ]
- Main디바이스의 문제가 생길 경우 전체 Network가 Down됩니다.
- Trouble Shooting이 어렵습니다.(문제 발생지점을 찾기 힘듭니다.)
- 디바이스가 많을 경우에는 통신 효율이 감소합니다.
- 공용 매체를 사용하므로 접근제어가 반드시 필요합니다.

 

2. Ring Topology(링형)

- 디바이스가 하나의 원을 구성하는 형태입니다.

- Token-Ring방식을 사용하여 통신합니다.

[ 장점 ]
- Token Passing(충돌을 방지합니다.)
- 데이터를 안정적으로 전달합니다.(신호 전달이 정확합니다.)

[ 단점 ]
- 한 대의 디바이스에만 문제가 생겨도 전체 Network가 Down됩니다.
- Network의 확장 및 구조변경이 어렵습니다.
- Token이 없을 경우에는 통신이 불가능합니다.

 

 

3. Star Topology(성형)

- 스위치 혹은 Hub와 같은 디바이스에 다른 모든 디바이스를 연결한 상태입니다.

- Ethernet방식을 사용하여 통신합니다. 현재 가장 많이 사용되는 방식입니다.

- Twisted-pair, Fiber-optic Cable을 사용합니다. 접근제어가 필요합니다.

[ 장점 ]
- 중앙 집중식 관리 기능을 가지고 있습니다.
- 확장 및 관리가 용이합니다.

[ 단점 ]
- Switch혹은 Hub장비 고장 시 Network가 전체 Down됩니다.

 

4. Mesh Topology

- 모든 디바이스를 연결한 형태입니다.

- 결함이 없으나, 비용이 많이 발생합니다.

 

5. Tree Topology

- 관리와 확장이 용이하며, 비용이 적습니다.

- 다소 복잡한 구성을 갖고 메인 디바이스가 고장이 발생할 경우 Network 전체가 Down됩니다.

 

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Frame Type(프레임 타입)

 

 

Ethernet Ⅱ 프레임은 한 번에 보낼 수 있는 데이터 바이트 수가 최대 1500바이트이기 때문에 1500바이트가 넘는 데이터를 보낼 때에는 잘라서 보내야 합니다.

IEEE 802.3 프레임은 데이터의 크기에 상관없이 한번에 보낼 수 있습니다. 보낼 때 데이터의 길이가 몇인지에 대한 내용은 Length부분에 들어갑니다.

 

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MAC Address (MAC 주소)

- 2계층에서 사용하는 물리적 주소입니다.

- 16진수로 표기하며 IPv4의 MAC = 48bit, IPv6의 MAC = 64bit의 크기를 갖습니다.

- Windows cmd에서 ipconfig /all명령어를 통하여 자신의 컴퓨터의 MAC Address정보를 확인할 수 있습니다.

 

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2계층 장비: Switch (스위치)

- 2계층 Header정보를 토대로 기능을 수행하는 장비입니다.

- Collision을 방지합니다.(Collision Domain을 분할합니다.)

- Full-Duplex방식을 사용하여 각 Interface를 따로 관리합니다.

- 주소 학습을 진행합니다. (MAC Address Table이용)

- Buffer을 갖습니다.(Data가 들어온 순서를 기억하는 데 사용)