Chapter9 Data-Link Layer

인터넷은 장치(라우터,스위치)를 연결하여 연결된 네트워크의 조합이다. 패킷이 호스트에서 다른 호스트로 이동하려면 이러한 네트워크를 통과해야 한다. 그 중 데이터 링크 계정에서의 통신에 대한 내용이다.

 

데이터 계층에서의 통신

• 경로에서 데이터링크 계층 간에 논리적 연결로 구성

노드와 링크

• 인터넷의 데이터 단위는 목적지에 도달하기 위해 많은 네트워크(LAN 및 WAN)를 통과해야한다.
• 데이터 링크 계층의 통신은 노드간통신이다.(neigbor Node간)

Service

• 하위 계층은 상위 계층에 서비스를 제공한다.
• 물리적 계층 -> 데이터 링크 계층: 비트신호 변환, 비트 전송률 제어, 동기화, 다중화, 회선교환(circuit-switching)
• 데이터 링크 계층 -> 네트워크 계층: 프레이밍(Framing), 흐음제어, 오류제어, 혼잡제어,충돌제어, 링크 계층 주소 지정

• 프레이밍(Framing)
  • 보내기전에 프레임 캡슐화
  • 받을 때 캡슐화 해제
   

• 흐름제어(Flow control)
  • 송신 데이터 링크 계층이 수신 데이터 링크 계층이 처리할 수 있는 것보다 더 많은 데이터를 보내지 않도록 함
• 오류제어(Error contrl)
  • 전송 오류 감지
  • 수신기에서 수정; 또는 패킷 폐기 및 재전송 혼잡 제어
• 혼잡제어(Congestion control)
  • 일부 광역통신망에서 제공

 

링크의 두가지 범주

• Point-to-point link: 두 장치의 전용 링크
• Broadcast link: 여러 장치쌍 사이에 공유하는 링크

두개의 하위 계층(Sublayers)

• DLC(Date Link Control): point-to-point, braodcast 링크 모두 해당
• MAC(Media Access Control): braodcast 링크에만 해당

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링크 계층 주소지정(Link-Layer Addressing)

ip주소는 네트워크 계층에서 식별자로 사용된다. 그러나 인터넷과 같은 비연결형 인터네트워크 에서는 IP주소만을 사용해서 데이터그램이 목적지에 도달하도록 할 수 없다. 소스 및 대상 IP 주소는 두 끝을 정의하지만 패킷이 통과해야 하는 링크를 정의할 수는 없다.

 

주소 유형

• IP주소
  • 네트워크 계층
  • 인터넷에서 소스와 대상을 고유하게 식별하기 위함
• 링크 계층 주소(물리적 주소 또는 MAC주소)
  • 데이터 링크 계층
  • 다음 홉 스위치에 도달하기 위해 프레임이 통과하는 링크를 식별하기 위함

소규모 인터넷의 예

 

 

주소의 세가지 유형

링크 계층 프로토콜의 세가지 유형의 주소

• 유니캐스트(Unicast): 링크에서 일대일 통신
• 멀티캐스트(Multicast): 링크에서 일대다 통신
• 브로드캐스트(Braodcast): 링크에서 일대일 통신

이더넷 구조(Ethernet address)

• 콜론(:)으로 구분된 12개의 16진수로 표시되는 48비트(6바이트)로 구성된다.

멀티캐스트 주소

브로드캐스트주소

• 48비트가 모두 1

 

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ARP(Address Resolution Protocol)

• 노드는 링크의 다른로 보낼 IP데이터그램을 가질 때마다 수신 노드의 IP주소를 가진다.
  그러나 다음 노드의 IP주소는 링크를 통해 프레임을 이동하는데에 도움이 되지 않는다.
  대신 다음 노드의 링크 계층 주소가 필요하다.
• ARP는 네트워크 계층의 주소를 데이터 링크 계층의 주소에 매핑한다.

ARP 요청 braodcast

ARP 응답 unicast

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통신의 예