[Network] 데이터통신과 네트워킹 / Chapter 03 데이터링크

• 인터넷
  • 라우터나 스위치 같은 장치들을 연결하는 네트워크의 조합

 

• 노드와 링크
  • 데이터 링크층의 통신은 노드 대 노드
  • LAN, WAN과 같은 네트워크를 통해 전달 (LAN과 WAN은 라우터를 통해 연결)
  • 노드
    • 두 종단 호스트와 라우터를 노드
  • 링크
    • 그 사이의 네트워크를 링크

 

• 데이터 링크층
  • 점대점 링크 또는 브로드캐스트 링크와 같은 링크 성능의 일부분 사용

 

• 데이터 링크 제어(DLC, Data Link Control)
  • 점대점과 브로드캐스트 링크에 연관된 모든 사항을 다룸
  • 두 인접한 노드 사이의 통신을 위한 절차를 다룸
  • 기능
    • 프레임 짜기
    • 흐름 및 오류 제어

 

• 매체 접근 제어(MAC, Media Access Control)
  • 브로드캐스트와 관련된 특별한 사항을 다룸

 

• 프레임 짜기
  • 데이터 링크층은 비트들을 프레임 안에 넣어 각 프레임이 다른 프레임과 구분
  • 프레임 짜기로 인해 송신자와 수신자의 주소를 넣어 발신지에서 목적지로 가는 메시지를 분리
  • 목적지 주소는 패킷이 가야할 곳을 규정하고 응답할 수 있도록 도와준다.
  • 고정 길이 프레임
    • 고정 길이(ATM 광역)
  • 가변 길이 프레임
    • 프레임이 끝나는 곳과 다음 프레임이 시작하는 곳 지정(LAN)

 

• 오류 제어
  • 오류는 비트가 한 지점에서 다른 지점으로 전달될 때 간섭으로 인해 예측할 수 없는 변경
  • 오류 제어는 오류 검출 및 오류 정정 역할
  • 오류 유형
    • 단일 비트 오류
      • 하나의 비트가 1에서 0 또는 0에서 1로 바뀌는 오류
    • 폭주 오류
      • 2개 이상 연속적인 비트가 1에서 0 또는 0에서 1로 바뀌는 오류
  • 오류 검출
    • 해밍거리
    • 선형 블록 코드
    • 단순 패리티 검사 코드
    • 순환 코드
    • 순환 중복 검사

 

• 중복
  • 오류 검출이나 정정시 데이터 이외에 추가 비트들을 보내야 하는데 이 중복 비트들은 송신자에 의해 첨가되며 수신자가 제거함
  • 중복 비트들로 인해 수신자는 오류를 찾아내거나 정정 가능

 

• 부호화
  • 송신자는 중복 비트와 실제 데이터 비트들 사이에 어떤 관련을 짓게 하는 과정을 통해 중복 비트들을 보냄
  • 수신자는 두 비트의 관계를 확인하여 오류 검출이나 정정
  • 블록 부호화
    • 데이터 워드라는 k 비트의 블록으로 메시지를 나눈다.
    • n = k 비트 + r 중복비트
    • n 비트 블록을 코드워드라고 한다.

 

• 흐름 및 오류 제어
  • 프레임의 종류
    • 정보 프레임
    • 긍정 응답 프레임
    • 부정 응답 프레임
  • 흐름 제어
    • 송신자가 응답을 기다리기 전에 전송할 수 있는 데이터 양을 제한하기 위해 사용하는 일련의 절차
  • 오류 제어
    • 데이터 링크층에서 오류 제어는 자동 반복 요구에 기반하며 데이터를 재전송하는 것
  • 무잡음 채널
    • 프레임 손실도 없고 복제되지도 않으며 손상되지 않는 이상적인 채널
  • 두가지 DLC 프로토콜
    • 고급 데이터 링크 제어(HDLC, High-level Data Link Control)
      • 점대점과 다중점 링크 위에서 통신을 위한 비트 중심 프로토콜
      • 서로 다른 구성에서 사용할 수 있는 두 가지의 전송모드 제공
        • 정규 응답 모드
          • 불균형, 주국 하나 종국 여러개
        • 비동기 균형 모드
          • 균형, 주국과 종국의 역할 둘다 가능(점대점)
      • HDLC 프레임 종류
        • 정보 프레임
        • 감시 프레임
        • 무번호 프레임
      • HDLC 필드 유형
        • 플래그 필드
        • 주소 필드
        • 제어 필드
        • 정보 필드
        • FCS 필드
    • 점대점 프로토콜(PPP)
      • 점대점 접근에 많이 사용되는 프로토콜
      • 데이터 전송 제이 및 관리 위해서는 데이터 링크층에서 점대점 프로토콜 필요
      • PPP 프레임 종류
        • 플래그 필드
        • 주소 필드
        • 제어 필드
        • 프로토콜 필드
        • 페이로드 필드
        • FCS 프레임