2계층 / 데이터 링크계층

랜에서 데이터를 주고받으려면 두번쨰 계층인 데이터 링크계층 기술이 필요합니다.

데이터 링크 계층은 네트워크 장비간에 신호를 주고받는 규칙을 정하는 계층으로 랜에서 데이터를 정상적으로 주고받기 위해 필요한 계층입니다, 그 규칙등 중 일반적으로 가장 많이 사용되는 규칙이 이더넷 입니다.

이더넷은 랜에서 데이터를 정상적으로 주고받기 위한 규칙입니다.

 

허브가 여기서 다시 등장하는데 허브는 원치않는 데이터까지 수신이 필요한 컴퓨터 외에 나머지에게도 데이터를 전달해줍니다 그래서 

더미 허브라고 부르는데 목적이 이외의 컴퓨터는 데이터를 받더라도 무시하게 되어 있습니다. 규칙이 정해져 있기 떄문이에요 

컴퓨터 여러대가 동시에 데이터를 보내면 서로 부딪힐수 있는데 이것을 충돌이라고 합니다

이더넷은 여러 컴퓨터가 동시에 데이터를 전송해도 충돌이 일어나지 않는 구조로 되어 있습니다.

데이터가 동시에 케이블을 지나가면 충돌할수 밖에 없는데 데이터를 보내는 시점을 늦추는것이며 이를 해주는 방법에 스위치가 있다.

 

허브는 만약 컴퓨터 1이 보낸 데이터를 1 포트로 수신하고 2 ~ 5의 모든 포트로 전송한다 그러면 데이터는 컴퓨터 2 ~ 5에 전송되지만

컴퓨터 2,4,5는 목적지 MAC 주소가 자신의 MAC 주소와 다르기 떄문에 데이터를 파기한다 반면 데이터를 받는 컴퓨터 3은 자신의 MAC주소가 컴퓨터 1이 보낸 데이터의 목적지 MAC 주소와 같으므로 데이터를 수신한다 

 

여기서 MAC주소 란 랜카드에 있는 주소로 제조할때 새겨지는 물리주소입니다 

컴퓨터 1은 이너넷 헤더에 데이터의 목적지인 컴퓨터의 MAC 주소(목적지 MAC 주소)와 자신의 MAC 주소(출발지 MAC 주소) 정보를 넣고 데이터를 전송합니다. 따라서 보내는 측의 컴퓨터 1에서 캡슐화가 일어납니다, 데이터 링크 계층에서 데이터에 이더넷 헤더와 트레일러를 추가하여 프레임을 만들고 물리계층에서 이 프레임 비트열을 전기신호로 변호나하여 네트워크를 통해 전송하는것입니다

 

트레일러 :  데이터 전송에 오류가 발생하는지 확인하는 용도로 사용한다

프레임 :  이더넷 헤더와 트레일러가 추가된 데이터를 프레임이라고 한다.

 

 

스위치 구조 

스위치는 데이터 링크 계층에서 동작하고 레이어 2 스위치 또는 스위칭 허브라고도 불린다 외형은 허브와 비슷하다.

스위치 내부에는 MAC 주소 테이블 이라는것이 있는데 MAC 주소 테이블은 스위치의 포트번호와 해당 포트에 연결되어 있는 컴퓨터의 MAC주소가 등록되는 데이터베이스 입니다 => 쉽게 말해 스위치는 스위치 포트번호랑 해당포트에 연결되어 있는 컴퓨터의 저장공간

 

스위치가 수신 포트 이외의 모든 포트에서 데이터를 송신하는것을 플러딩이라고 합니다

 목적지가 없는 경우 MAC주소가 스위치에 등록되어 있지 않아 데이터가 다른 컴퓨터로 옮겨갑니다.

 

 

전이중 통신과 반이중통신

전이중통신방식은 데이터의 송수신을 동시에 통신하는 방식이고 반이중 통식방식은 회선 하나로 송신과 수신을 번갈아가면서 통신하는 방식입니다, 컴퓨터 와 컴퓨터 사이를 랜케이블로 연결하면 네쌍을 사용하기 떄문에 전이중 통신 방식입니다

하지만 허브는 송수신이 나누어있지 않기 떄문에 컴퓨터와 컴퓨터가 동시에 데이트를 보내면 충돌이 일어납니다 이렇게 허브처럼 

회선 하나를 송신과 수신이 번갈아가면서 사용하는것을 반이중 통신 방식이라고 합니다.

여기서 스위치에 대해 또 설명 드리자면 스위치도 충돌이 일어나지 않는 구조로 되어 있어서 전이중 통신방식으로 데이터를 주고받을수 있습니다.