[Network] Link layer ( ethernet, hub , switch, vlan )

 

1) Ethernet

오늘 날 가장 많이 사용되는 LAN 기술이며, 여타 다른 기술보다 싸고 간단하다.

속도 : 10Mbps ~ 10Gbps

 

2) Topology

2-1) bus topology

같은 테이블 라인을 연결하기 때문에, 충돌 발생시 모든 라인이 정지.

2-2) star topology

중앙에 switch를 배치.

각각 이더넷 프로토콜을 실행시킴으로써 충돌을 방지!

스위치끼리 연결시켜서 node들을 연결 시킬 수 있다.

 

 

3) ethernet frame structure

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1. 프리앰블

송신자와 수신자를 동기화 하기 위한 목적으로 사용한다.

 

2. Dest & source address

각각 어댑터의 주소가 목적지 주소와 같으면, 프레임을 수신하여 데이터를 네트워크 계층 프로토콜에 전달하는 역할을 한다.

 

3. Type

상위계층이 사용하는 프로토콜을 나타낸다 ( 대부분은 IP를 사용한다 )

 

4. CRC

체크썸과 같은 역할을 한다, 비연결형,신뢰 서비스를 제공하며 슬롯이없는 CSMA/CD형식을 사용한다.

 

ethernet csma/cd 알고리즘

NIC ( = 컴퓨터와 컴퓨터네트워크를 연결시켜주는 하드웨어 )

1. nic가 데이터 그램을 네트워크레이어에서 받으면, 프레임을 생성한다

2. 만약 NIC가 채널이 한가한다는 사실을 알게되면, 전송한다.

3. 충돌이 없으면, NIC는 완료

4. 충돌이 생기면, jam signal을 보낸다.

잼 시그널 : 모든 다른 전송자가 충돌이 일어나고 있다는 것을 안다

 

5. 기다린 이후에는, exponential backoff ( random으로 고르는거)

bit time * 512 = exponential backoff

 

4) 이더넷 표준

802.3이 기준이지만, 매우 다른 기준들이 존재한다.

 

5) 스위치 & 허브

 

1. 허브 ( 물리계층 및 리피터 )

한 링크에 들어오는 비트들이 같은속도로 다른 링크로 나간다.

허브에 연결된 모든 노드들은 충돌이 가능하다.

프레임의 버퍼링 기능이 없고, csmd/cd도 없어서 어댑터가 충돌을 감지한다.

 

2. 스위치

이더넷 프레임에 저장하고 전달한다.

입력되는 프레임의 MAC주소를 조사하여, 선택한 링크에만 전송을 한다

CSMA/CD를 통해, 충돌을 방지하고 피한다.

 

호스트가 스위치를 존재를 알지 못한다 = Trnasparent

 

자가학습, plug and play

스위치를 스스로 설정 하지 않아도 된다.