DataLink Layer 1 - 데이터링크 계층의 기능
데이터링크 계층(DataLink Layer)
물리계층에서 송수신 되는 데이터의 오류와 흐름을 관리해 안전한 데이터 전송을 돕는 계층
같은 네트워크(Collision Domain)안에서 발생하는 오류복구, 흐름제어를 수행하며, Mac Address를 통한 통신이 가능하게 해준다.
2 개의 부 계층으로 구성되어 있다. 1. MAC(Media Access Control) : 물리적인 부분으로 매체간의 연결방식을 제어하고 1계층과 연결하는 역할 2. LLC(Logical Link Control) : 논리적인 부분으로 Frame을 만들고 3계층과 연결
- 통신 단위 : 프레임(Frame)
이더넷 프레임의 구조
- 대표 장비 : 브리지, 스위치
- MAC 주소 : 48bit(6Byte) 로 6자리 16진수로 표현한다. 앞의 3자리는 OUI(Organization Unique Identifier - 제조사 식별코드), 나머지 3자리는 제조사 내 일련번호
- 주요 프로토콜 : ARP(IP to Mac), STP, VTP(Cisco 전용) 등
데이터링크 계층의 주요 기능
- Framing
- 데이터그램을 캡슐화하여 프레임 단위로 만들고 헤더와 트레일러를 추가한다.
- 헤더는 목적지, 출발지 주소, 데이터 내용을 정의한다.
- 트레일러는 비트 에러를 감지한다.
- 회선제어
- 신호간의 충돌이 발생하지 않도록 제어하는 기능
- ENQ/ACK 방법(1:1)
- Polling 방법(1:N) Select(송신자가 나머지 수신자들을 선택) 모드 Poll(수신자에게 데이터 수신여부 확인 후 전송) 모드
- 신호간의 충돌이 발생하지 않도록 제어하는 기능
- 흐름제어(Flow Control)
- 송신자와 수신자의 데이터 처리속도를 해결하기 위한 기능
- 2계층은 Feedback 방식의 Flow Control을 수행, 3,4계층은 Rate기반의 Flow Control 수행
- Stop & Wait 방식
- Sender가 데이터 송신(Frame)하고 Receiver의 응답을 기다림(Wait)
- Receiver가 수신하면 ACK 전송
- 만약 Sender가 송신 후 ACK가 수신되지 않으면 일정시간(Time out Interval)이후 재전송한다.
- Sliding Window 방식
- Stop & Wait 방식처럼 하나 보내고 ACK기다리는 방식이 아니라 여러 프레임을 연속으로 전송한다.
- ACK 를 수신하면 Window size를 늘리며 전송한다.
- Stop & Wait 방식
- 오류제어(Error Control)
- 전송 중에 오류나 손실 발생 시 수신측은 에러를 탐지 및 재전송 요청한다.
- ARQ(Automatic Repeat Request) : 프레임 손상 시 재전송이 수행되는 과정을 의미
- Stop & Wait ARQ 방식
- Sender가 데이터를 송신(Frame)
- Receiver 측으로 ACK 수신하면 다음 프레임 전송
- 만약 NAK 수신 시 해당 프레임 재전송
- Go Back N ARQ(Sliding Window 방식) 방식
- Sender가 여러개의 프레임을 전송한다.
- Receiver 측에서 만약 2번 프레임에 문제가 발생하면 Sender로 NAK 2으로 응답한다.
- Sender는 NAK을 확인하고 2번 프레임을 포함한 나머지를 재전송한다.
- Selective Repeat ARQ
- Go Back N 방식은 하나가 잘못되어도 뒷부분을 전부 버려 비효율적이기 때문에 이를 개선시켜 에러가 발생한 프레임만 선별해 재전송
- Stop & Wait ARQ 방식