Physical & Data Link Layer

  • Physical Layer: 전기, 광, 무선 등의 신호를 통해 데이터를 전송하는 계층
  • Data Link Layer: 같은 LAN에서 데이터를 올바르게 전달하기 위한 계층

주요 기술

Ethernet

같은 LAN 안에서 데이터를 주고받는 대표적인 기술이다.

Ethernet Frame

이더넷 기반의 네트워크에서 주고받는 프레임, 프리앰블, 송 · 수신 MAC 주소, 타입/길이, 데이터, FCS로 구성

  • 프리앰블(preamble)
    • 8 Bytes
    • 이더넷 프레임을 수신하고 있다는 것을 알려주는 부분
  • MAC 주소(MAC address)
    • 12(6 + 6) Bytes
    • 이더넷 프레임을 송 · 수신할 장치의 MAC 주소를 가지고 있음
  • 타입/길이(type/length)
    • 2 Bytes
    • 1500 이상의 값일 경우에는 프로토콜의 타입을 뜻함
    • 1500 이하의 경우엔 LLC라는 값으로 타입 판별한다. 하지만 요즘은 거의 대부분 Ethernet II를 사용하기 때문에 명확하게 타입으로 사용함.
  • 데이터(data)
    • 최대 1500Bytes
    • 실제로 송수신할 데이터
  • FCS
    • 프레임의 오류가 있는지 여부를 확인하기 위한 트레일러
    • CRC(Cyclic redundancy check)라는 오류 검출용 값이 명시됨.

Wireless

유선이 아닌 전파로 통신하는 방법이다. 대표적으로 와이파이가 있다. 주파수 간섭 문제를 최소화 하기 위해 채널이라는 하위 주파수 대역으로 세분화한다.

  • AP(Access Point): 여러 무선 통신 기기를 연결해 무선 네트워크를 구성하는 장비
  • Service Set: AP를 중심으로 구성된 무선 네트워크
  • SSID: Service Set의 식별자

관련 장비

NIC(Network Interface Controller)

노드와 네트워크 사이의 통로, 각 NIC마다 MAC 주소가 부여된다. 통신 매체의 신호를 호스트가 이해할 수 있는 프레임으로 변환하고, 프레임을 신호로 변환하는 역할을 한다.

허브(Hub)

여러 대의 호스트를 연결하는 물리 계층의 장치, 전달 받은 신호를 모든 포트로 반이중화 통신을 통해 브로드캐스트 한다. 신호에 대한 어떠한 조작과 판단도 하지 않는 특징이 있다.

L2 스위치

허브의 한계를 보안하는 데이터 링크 계층의 장치, 전달 받은 신호를 목적지 포트에만 보낸다. 전이중화 통신이 가능하다.

  • MAC 주소 테이블: 포트와 호스트의 MAC 주소를 대응하는 테이블을 생성하여 원하는 포트에만 전달받은 신호를 내보낼 수 있다.
  • VLAN: 같은 스위치에 연결된 모든 호스트를 하나의 네트워크가 아닌 서로 다른 논리적인 네트워크로 구분하는 기술

Note.

반이중화(Half Duplex): 송신과 수신을 번갈아 수행한다.

전이중화(Full Duplex): 송신과 수신을 동시에 수행할 수 있다.