[컴퓨터 네트워크] 링크 계층

• 노드 간 경로 프로토콜
• 노드 : 호스트, 라우터, 스위치, WIFI AP ...
• 링크 : 노드 간 통신 채널

링크 계층의 서비스

• 프레임화 : 전송 전 데이터그램을 링크 계층 프레임으로 캡슐화함
• 링크 접속 : 매체 접속 제어 프로토콜로 링크 상 프레임 전송 규칙 명시
• 신뢰적 전달 : 링크 계층 프로토콜이 신뢰성 있는 전달을 제공할 경우 데이터그램은 링크 상에서 오류없이 전송됨
• 오류 검출과 오류 정정 : 전송할 필요가 없는 비트 오류가 있는 데이터그램을 검출하고 정정함

링크 계층 구현 위치

• 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card, NIC) == 네트워크 어댑터

오류 검출, 오류 정정

• 비트 수준의 오류 검출과 오류 정정 제공
• 패리티 검사
• 체크섬
• 순환중복검사 --> 오늘날에 주로 사용되는 방법

다중 접속 링크, 프로토콜

• 브로드캐스트 링크 : 하나의 공유된 브로드캐스트 채널에 다수의 송신 노드 및 수신 노드들이 연결됨
• 모든 노드들이 프레임을 전송할 수 있기 때문에 전송된 프레임이 각 수신자에서 충돌
• 다중 접속 문제를 해결해야 함 --> 다중 접속 프로토콜

채널 분할 프로토콜

• 시분할 다중 접속(Time Division Multiplexing Access TDMA)
• 주파수분할 다중 접속(Frequency Division Multiplexing Access, FDMA)
• 코드분할 다중 접속(Code Division Multiplexing Access, CDMA)

랜덤 접속 프로토콜

• 슬롯 알로하
• 알로하
• CSMA(Carrier Sense Multiple Access)
• CSMA/CD(CSMA with Collison Detection)

순번 프로토콜

• DOCSIS(Data-Over-Cable Service Interface Specifications) : 케이블 데이터망의 구조, 프로토콜 정의

링크 계층 주소체계와 ARP

• MAC 주소 : 링크 계층 주소
• ARP(Adress Resolution Protocol) : 네트워크 계층 주소(IP)와 링크 계층 주소(MAC) 간 변환

링크 계층 스위치

• 스위치는 그 자체가 서브넷의 호스트와 라우터에게 투명함
• 전달(Forwarding) : 프레임이 전송될 인터페이스를 결정하고 프레임을 해당 인터페이스로 전송
• 여과(Filtering) : 프레임을 전달할지 폐게할지 결정
• 자가학습(Self-learning) : 스위치는 자신의 테이블을 자동으로, 동적으로 외부의 개입없이 구축함
• 특성 : 충돌 제거, 이질적인 링크들, 관리(네트워크 관리를 쉽게 해줌)

스위치 vs 라우터

• 라우터는 네트워크 계층 주소(IP) 기반 저장 후 전달(Store and Forward) 패킷 스위치 --> 네트워크 계층 패킷 스위치
• 스위치는 링크 계층 주소(MAC) 기반 저장 후 전달(Store and Forward) 패킷 스위치 --> 링크 계층 패킷 스위치