모두의 네트워크 4단원(초안)

12강. 데이터 링크 계층의 역할 + 이더넷

한줄 요약: 데이터 링크 계층에 한해, 통신시 가장 대표적인 규칙을 이더넷이라고 한다.

데이터 링크 계층: 네트워크 장비 사이에 신호를 주고받을 때, 이 신호의 규칙을 정하는 역할.
LAN으로 데이터를 주고받기 위해서는 규칙이 필요하다.
이 규칙 중 대표적인 것이 이더넷/Ethernet이다.
(=이더넷은 LAN선 통신의 규칙이다.)

규칙의 예시:
1) 허브의 한계로 인해, 1번 컴퓨터에서 전송된 정보는 허브로 연결된 모든 컴퓨터들에게 전송된다.
이를 막기 위해, 1번 컴퓨터에서 최초 송신 시 '목적지' 정보를 설정한다.
이 경우, 정보가 모든 컴퓨터에게 전달되는 것은 동일하지만 '목적지' 외의 컴퓨터는 해당 정보를 무시한다.
(예시: 5명이 모인 방 안에서 2명이 서로 큰 소리로 이야기를 할 때,
나머지 셋이 자기 할 일 하느라 들리는 말소리를 무시하는 경우)

2)CSMA/CD - 케이블의 데이터 전송 여부에 따라 컴퓨터의 데이터 전송 타이밍을 늦추는 기술.
비효율적이라고 판단되어 현재는 폐기되었다.
개발 이유: 허브를 향해 두 대 이상의 컴퓨터가 동시에 데이터를 전송할 경우,
두 데이터 스트림 사이에 충돌이 발생할 수 있다.
데이터가 이미 전송되고 있는 경우, 그 동안에는 다른 컴퓨터가 데이터를 전송하지 못하게 막으면 된다.
(예시: 5명이 있는 방 안에서 2명이 동시에 자기 할 말을 하면 서로 말이 겹친다.
따라서, 발언권에 번호를 부여하여 한 사람이 말을 끝내야 다른 사람에게 발언권을 준다.)

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13강. MAC 주소, LAN 카드의 물리적인 주소

한줄 요약: MAC 주소는 통신을 위한 데이터 최종본(=프레임)의 필수 요소이다.

MAC 주소: LAN 카드의 물리주소이며, 중복될 수 없다. 
OSI 모델 기준 데이터 링크 계층에서, 데이터 전송을 위해 이더넷 헤더 + 트레일러를 붙인다.
이더넷 헤더는 [{목적지의 MAC 주소} + {출발지의 MAC 주소} + 유형]으로 구성된다. 
여기서, '유형' 이란 네트워크 계층 중 상위 계층의 프로토콜을 유형을 식별하는 번호를 말한다.
또한, 트레일러는 FCS라고도 하며, 데이터 전송 도중의 오류 발생을 확인하는 용도로 쓰인다.

모든 이더넷 헤더와 트레일러가 추가된 데이터(=포장이 완료된 소포)를 프레임이라고 한다.
통신에 사용되는 데이터는 모두 프레임이다. 
프레임을 만드는 과정은 곧 캡슐화이며, 이 프레임을 해체하여 데이터만 남기는 작업이 역캡슐화이다.

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14강. 스위치의 구조

한줄 요약: 스위치는 허브의 플러딩 문제를 해결한, 더 진보한 통신 중계 장치이다.

스위치: MAC 주소들을 모은 전화번호부인 MAC 주소 테이블,
테이블의 정보를 기반으로 수신 여부를 결정하는 MAC 주소 필터링 기능을 보유하고 있다.
만일 MAC 주소 테이블에 기재된 주소가 없다면, 기재된 주소가 없는 모든 포트에 정보가 전송된다. 
이 문제를 '플러딩' 이라고 한다.
따라서, 스위치를 사용할 때는 각 포트의 MAC 주소를 우선하여 입력해야 한다.

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15강. 데이터가 통신 중에 충돌하지 않게 하려면?

한줄 요약: 전이중 통신 방식은 데이터 충돌을 방지하며, 충돌 도메인의 개수도 최소화할 수 있다.

통신 방식은 크게 전이중 통신 방식과 반이중 통신 방식으로 나뉜다.
전자는 두 개의 통화선으로 송수신을 동시에 진행할 수 있다.
후자는 하나의 통화선으로 송수신을 겸한다. 따라서, 송수신이 동시에 진행되면 충돌한다.
전자의 예시는 스위치이며, 후자의 예시는 허브이다.

충돌 도메인: 폭탄 폭발 시 피해 반경이 있듯, 데이터 충돌 시에도 악영향이 남는 범위가 있다.
이 범위를 충돌 도메인이라고 한다.
허브/반이중 통신 방식의 경우 매개인 허브와 연결된 모든 컴퓨터가 충돌 도메인이 된다.
반면, 스위치/전이중 통신 방식의 경우에는 충돌이 일어나지 않고, 일어나도 충돌 도메인은 최소화된다.

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16강. 이더넷의 규격

한줄 요약: 통신 속도, 전송 방식, 케이블 종류에 따라 구분된다.