Chapter 9. 데이터 링크 층(Data-Link Layer)¶
0절. 개요
1절. 링크 계층 주소
0절. 개요¶
인터넷(Internet)¶
- 라우터나 스위치와 같은 장치들이 연결된 네트워크 조합
- 패킷을 호스트에서 다른 호스트로 전달하는 경우 네트워크들을 통과하는 경로 필요
노드와 링크¶
- 데이터 링크 층의 통신 : 노드-대-노드(Node-To-Node)
- LAN과 WAN : 라우터를 통한 연결
- 노드(Node) : 2개의 종단 호스트와 라우터
- 링크(Link) : 두 노드 사이 네트워크
서비스¶
- 데이터 링크 층
- 프레임 짜기, 흐름 제어, 오류 제어, 혼잡 제어
- 물리 계층(1계층)과 네트워크 층(3계층) 사이 위치
- 물리층으로부터 서비스를 제공받음
- 네트워크 층에 서비스 제공
두 가지 범주의 링크¶
- 점-대-점(Point-To-Point) 링크
- 전송 매체의 모든 성능 사용
- 서로 연결된 두 개의 단말에만 전념
- 브로드캐스트(BroadCast) 링크
- 링크 성능의 일부 사용
- 몇 개의 기기 쌍 사이에서 공유
두 개의 부 계층¶
- 데이터 링크 제어(DLC : Data-Link Control)
- 점-대-점과 브로드캐스트 링크와 연관된 모든 사항 제어
- 매체 접근 제어(MAC : Media Access Control)
- 브로드캐스트 링크의 특별 사항 제어
1절. 링크 계층 주소¶
링크 계층 주소(Link-Layer Address)¶
-
링크 계층 주소(link-layer address)
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링크 주소(link address)
- 물리 주소(physical address)
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MAC 주소 (MAC address)
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IP 주소 특징
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발신지와 목적지 IP 주소 존재
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두 종단을 정의하지만 패킷이 경유하는 경로 정의 불가
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비연결형(connectionless) 상호연결 네트워크
- 두 노드의 링크 계층 주소의 결정 : 다른 주소지정 메커니즘 필요
- 데이터그램이 네트워크 층에서 데이터-링크 층으로 전달되는 경우
- 프레임에 캡슐화되고 두 데이터 링크 주소는 프레임 헤더에 추가
세 가지 유형의 주소¶
- 유니캐스트 주소
- 멀티캐스트 주소
- 브로드캐스트 주소
유니캐스트 주소¶
- 일-대-일 통신
- 유니캐스팅
- 유니캐스트 주소 목적지를 갖는 프레임은 링크에서 하나의 장치와 연결
멀티 캐스트¶
- 일-대-다 통신
- 로컬 링크로 범위 제한
브로드캐스트 주소¶
- 일-대-전체 통신
- 목적지가 브로드캐스트 주소인 프레임은 링크 내 모든 장치로 전달
주소 변환 프로토콜(ARP : Address Resolution Protocol)¶
- IP 주소를 지정된 링크 계층 주소에 매핑 후 데이터링크 층으로 전달
- 네트워크 층에서 정의한 보조 프로토콜 중 하나
- 다음 노드의 IP 주소는 링크 내 프레임 이동 시 도움 X
- 다음 노드의 링크 계층 주소의 필요성 증가로 생긴 프로토콜
주소 변환 프로토콜 동작 과정¶
ARP 패킷 형식¶
- 하드웨어 유형(hardware type) 필드
- 링크 계층 프로토콜 유형
- 이더넷의 경우는 1
- 프로토콜 유형(protocol type) 필드
- 네트워크 계층 프로토콜
- IPv4 프로토콜은 (0800)16
- 하드웨어 길이
- 물리 주소 바이트 수
- 이더넷의 경우는 6
- 프로토콜 길이
- 논리 주소 바이트 수
- IPv4의 경우는 4
- 동작(Operation)
- Packet 타입
- 요청(Request)의 경우는 1
- 응답(Reply)의 경우는 2
- 발신지 하드웨어 주소 & 발신지 프로토콜 주소
- 송신자 링크 계층과 네트워크 계층 주소 정의
- 목적지 하드웨어 주소 & 목적지 프로토콜 주소
- 수신자 링크 계층과 네트워크 계층 주소 정의
통신 예제¶
- 앨리스가 데이터그램을 인터넷에서 세 노드 건너의 밥에게 전달하려고 한다.
- 앨리스는 밥의 네트워크 층 주소를 DNS(Domain Name System)으로 탐색해야 한다.
앨리스 동작¶
라우터 R1 동작¶
라우터 R2 동작¶
밥 동작¶
