데이터링크 계층 - 이더넷 프레임, 이더넷 헤더
- OSI 모델의 데이터링크 계층에서는 캡슐화 과정에서 이더넷 헤더와 트레일러를 붙인다. 이 데이터 단위를 프레임이라고 칭한다.
- 이더넷 프레임의 이더넷 헤더는 목적지 MAC 주소, 출발지 MAC 주소, 타입 등의 정보가 들어간다.
- 트레일러는 FCS(Frame Check Sequence)로 오류가 발생하는지 체크하는 용도로 사용한다.
- 이더넷 헤더와 트레일러가 붙으면서 캡슐화된 데이터를 '프레임'이라고 부른다.
- 이 프레임을 주고 받는 과정에서 이더넷 헤더 속의 출발지 MAC 즉, 도착지 MAC 주소를 참조한다.
- 타입 코드는 상위 계층의 프로토콜 종류를 구분해주는 역할을 한다.
- 자주 사용하는 이더넷 헤더의 타입 코드는 IPv4(0x0800), IPv6(0x86DD), ARP(0x0806)이다.
- 이더넷 프레임의 크기는 64 ~ 1518바이트의 범위, 이더넷 헤더는 목적지 MAC 주소 6Byte, 출발지 MAC 주소는 6byte, 타입 2bye 총 14byte이다.
데이터링크 계층 - MAC 주소
- MAC 주소는 이더넷에서 인터페이스를 특정하기 위한 48비트의 물리적인 주소
- MAC 주소는 물리적인 주소(하드웨어 주소), IP 주소는 논리적인 주소
- MAC 주소 표기는 16진수
- MAC 주소의 목적은 장치의 실제 주소 식별
데이터링크 계층 - 스위치
- 스위치 = 스위칭 허브
- 기존 허브에 스위칭 기능
- 스위치는 연결된 장치의 물리적인 주소를 구분해서 해당 주소가 있는 장치로 데이터를 보내주는 장비
- 스위치를 통해 각 장비를 연결함으로써 이더넷을 이용한 ' 하나의 네트워크'를 구성하는 것이 가능
- Point to Point 접속 가능 -> 속도 저하 개선
- 더미 허브와 외관상 차이 거의 없음
- 더미 허브는 물리 계층으로 네트워크에 있는 장치 간 중계 역할만 담당하는 장비
* 스위치 동작
- 플러딩(flooding): 수신 포트를 제외한 다른 모든 포트로 데이터를 보내는 동작
- 필터링(filtering): 데이터의 도착지 MAC 주소와 MAC 주소 테이블의 MAC주소와 비교한 후 일치하지 않을 경우 전송하지 않는 동작
- 포워딩(forwarding): 필터링과 반대로 일치할 경우 전송하는 동작
데이터링크 계층 - 반이중 통신, 전이중 통신
- 반이중 통신: 데이터의 송수신을 번갈아가며 하는 방식
- 초기 이더넷은 반이중 통신 형식, 반이중 통신은 데이터의 송수신이 동시에 불가능
- 전이중 통신: 데이터의 송수신을 동시에 하는 방식
- 현재 이더넷은 전이중 통신 사용 가능
데이터링크 계층 - CSMA/CD
- CS(Carrier Sense): 통신 회선이 사용 중인가?
- MA(Multiple Access): 통신 회선이 비어있는가?
- CD(Collision Detection): 충돌을 감지하는가?
- CSMA/CD는 IEEE 802.3 표준이며 유선 이더넷 랜에서 사용하는 프로토콜
네트워크 계층 개요
- 네트워크 계층은 네트워크 간 통신을 가능하게 한다.
- 네트워크 계층에서의 동작은 한 네트워크에서 다른 네트워크로 넘어가는 동작을 초점으로 맞춘다.
- 주요 네트워크 기기: 라우터
- 주요 프로토콜: IP, ARP, ICMP, NAT, RIP, BGP, OSPF 등
- 데이터 단위: 패킷
네트워크 계층 - IP (Internet Protocol)
- IP의 기본적인 특징은 비신뢰성과 비연결형
- 비신뢰성이 IP의 특징인 이유는 IP는 최선으로 데이터를 전송하지만 데이터가 송신지까지 정확히 전달될 수 있도록 보장하지는 않기 때문! (이 역할은 전송 계층에서 이루어짐)
- IP는 연결설정 과정없이 데이터를 전송
- IP는 IP 주소를 지정함으로써 각 기기 장치가 식별될 수 있도록 하는 역할, 이 IP 주소를 통해 라우팅의 경로 설정도 가능
- IP 주소: 각 기기들을 식별하기 위한 논리적 주소
- 인터넷 프로토콜은 논리적 주소인 IP 주소를 제공함으로써 데이터를 서로 송수신할 수 있게 하는 역할을 한다.
- 기존 IPv4를 더 확장시키고 개선한 버전이 IPv6!
- IP 주소는 범위에 따라 Network ID와 Host ID로 구분할 수 있다.
- 네트워크 ID: 전체 중 작은 네트워크를 식별하는 ID이자 호스트의 집합 대표 주소
- 호스트 ID: 호스트를 식별하는주소
- 일반적으로 사용되는 IP 주소는 ipv4 기준으로 A클래스, B클래스, C클래스, D클래스, E클래스로 나누어져 있다.
- IP 주소 관리를 위해서 클래스 별로 주소 지정 방식도 나뉘는데, 똑같이 각각 A, B, C, D, E클래스로 나눈다.
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