TCP/IP 네트워크 이해하기 (2) - 2계층에서 하는 일

2계층(데이터링크 계층)의 역할

 

물리 계층을 이용해 네트워크 장비 간에 데이터를 전송한다.

데이터 링크 계층에서는 일반적으로 이더넷(Ethernet) 프로토콜이 사용된다.

 

 

2계층은 하나의 네트워크 대역 즉 같은 네트워크 상에 존재하는 여러 장비들 중에서 어떤 장비가 어떤 장비에게 보내는 데이터를 전달한다. 

 

추가적으로 오류제어 , 흐름제어(누가 누구한테 데이터를 보내는지) 수행한다.

 

2계층은 하나의 네트워크 LAN 에서만 통신할 떄 사용한다.  다른 네트워크와 통신할 때는 항상 3계층이 도와주어야 한다.

3계층의 주소와 3계층의 프로토콜을 이용하여야만 다른 네트워크와 통신이 가능하다.

 

원하는 목적지에만 데이터를 전달한다.

물리계층에서 사용된 허브는 특정한 컴퓨터 한대에만 데이터를 보내려해도 나머지 모든 컴퓨터에 전기신호가 전달된다는 특징이 있었다. 데이터 링크 계층에서 발신 측에서 원하지 않는 컴퓨터에서는 데이터 내용을 볼 수 없도록 목적지 정보를 추가한다. 그러면 목적지 의외의 컴퓨터에서는 데이터를 받더라도 무시하게 된다.

이때 목적지를 식별하는 값으로 컴퓨터의 MAC 주소를 사용한다. MAC 주소는 제조사에서 부여하는 전세계에 딱 하나뿐인 고유한 48비트의 주소로, 물리 주소라고도 부른다. 허브에 연결된 컴퓨터들은 데이터를 수신 받았을 때 목적지 MAC 주소와 자신의 MAC 주소를  대조하여 , 주소가 다를 경우 데이터를 파기한다.

 

 

허브의 단점을 보완하는 스위치

스위치는 데이터 링크 계층에서 동작하는 네트워크 장비로, 송신과 수신 케이블을 나눠서 사용하는 전이중 통신 방식을 사용한다. 덕분에 스위치는 허브와 달리 충돌이 발생하지 않는  구조이다.

장비 외형 자체는 허브와 비슷하다

 

스위치 내부에는 MAC 주소 테이블이라는 것이 존재하는데, 여기엔 스위치 포트 번호와 포트에 연결된 컴퓨터의 MAC 주소가 저장된다. 컴퓨터에서 프레임이 전송되면 스위치는 MAC 주소 테이블에서 출발지 MAC 주소 존재 여부를 확인하고, 등록되어 있지 않다며 추가한다. 이를 MAC 주소 학습 기능이라 한다.

 

계층에서 사용하는 주소

물리적인 주소 : MAC 주소 ( LAN 에서 통신할때 사용)

Ethernet  프로토콜 ( 2계층 프로토콜 )

 14  바이트로 이루어져있다.

• 목적지 주소 : 데이터를 전달받을 상대방 시스템의 MAC 주소 6바이트
• 출발지 주소: 데이터를 전달하는 시스템의 MAC 주소 6바이트
• 상위 프로토콜 타입 : 2바이트 , IPv4(0x0800) , ARP(0x0806)

1. 내 pc 의 mac 주소 확인 (ipconfig /all) 

출발지 주소 : 70:85:c2:6c:d0:f0 가 내  ip 물리적 주소와 일치하는 것을 볼 수 있다.

목적지 주소  : d0:96:fb:bf:05:23

이더넷 프토토콜의 상위 프로토콜 : 08 00 은 IPv4 를 뜻한다.