[쉽게 배우는 데이터 통신과 네트워크] 6장 개념정리

* 쉽게 배우는 데이터 통신과 네트워크(개정판) 책을 바탕으로 작성하였습니다.

데이터 통신과 컴퓨터 네트워크(쉽게 배우는)(개정판)(IT CookBook 209) | 박기현 | 한빛아카데미 - 교보문고 (kyobobook.co.kr)

데이터 통신과 컴퓨터 네트워크 - 교보문고

---

Chapter 6 데이터 링크 계층

 

01 데이터 링크 계층 프로토콜의 기초

- 데이터 링크 계층은 두 호스트가 통신하려면 일대일 형식의 점대점으로 연결

- 하나의 호스트가 다수의 호스와 연결된 비대칭 형태를 멀티 드롭

- 점대점방식(전용선)은 주소개념이 필요없지만 멀티드롭(공용선)은 주소 개념이 필요

 

1. 프레임의 종류

- 프레임 : 데이터 링크 계층에서 전송 오류를 해결하는 과정에서 사용

1) 정보 프레임 : 상위 계층이 전송을 요구한 데이터를 수신 호스트에 전송하는 용도

2) 긍정 응답 프레임 : 전송 데이터가 올바르게 도착했음을 회신하는 용도

3) 부정 응답 프레임 : 전송 과정에서 프레임 변형 오류가 발생했음을 회신하는 용도

* 정보 프레임뿐만 아니라 긍정/부정 응답 프레임에도 정보 프레임의 순서번호가 포함된다.

 

2. 오류, 흐름제어가 없는 프로토콜

- 가정 : 가장 이상적인 통신환경(단방향 통신, 전송오류x, 무한개의 수신버퍼)

> 단순 프로토콜 : 송신 호스트는 원하는 만큼 자유롭게 프레임 전송 가능, 오류/흐름 제어 기능 불필요

 

3. 오류 제어가 없는 프로토콜

- 가정 : 수신 호스트의 버퍼 개수가 유한(버퍼개수 제한)

> 정지-대기 프로토콜 1

- 흐름 제어 기능으로 송신 호스트의 전송 속도를 조절함

- ACK 프레임 : 송신 호스트에 긍정 응답 기능 수행, 다음 프레임을 전송하도록 지시

- 정지-대기 방식 : 수신 호스트가 전송하는 ACK프레임이 도착해야 다음 프레임을 전송 가능

 

4. 단방향 프로토콜

- 가정 : 오류제어와 흐름제어 기능 지원

- 필요 요건 : 오류제어/프름제어 필요, NAK기능(변형오류)과 타임아웃(분실오류)기능 필요

1) 정지-대기 프로토콜 2 : NAK이 없을 때, 타임아웃 기능으로 재전송/ 분실 오류시 재정송

2) 정지-대기 프로토콜 3 : NAK이 있을 때, 수신호스트에서 재전송을 요구하거나 타임아웃 기능으로 재전송 한다.

 

02 슬라이딩 윈도우 프로토콜

- 양방향 통신을 지원, 오류 제어와 흐름 제어 기능 지원

1. 기본 절차

1) 순서 번호에 따라 정보프레임을 전송

2) 순서번호는 다음에 수신하기를 기대하는 번호를 회신

3) 송신호스트는 전송은 됐지만 긍정 응답이 회신되지 않은 프레임 보관

4) 수신 윈도우는 프로토콜 방식에 따라 크기가 다름

 

2. 흐름 제어

1) 순서 번호 : 프레임 별로 부여되는 일련변호, 순환 방식으로 사용

- 윈도우 크기 : 수신 호스트로부터 긍정 응답 프레임을 받지 않고 전송할 수 있는 정보 프레임의 최대 개수

3. 연속형 전송

- 윈도우 크기를 늘려 ACK 프레임을 받지 않고도 여러 정보 프레임을 연속으로 전송

* 오류 가능성이 적은 환경에서 효율적이다.

- 오류 해결 방법 : 선택적 재정송, 고백 N(오류가 발생한 프레임이후의 모든 프레임 재전송)

 

4. 피기 배깅

- 정보 프레임을 전송하면서 응답 기능까지 함께 수행하여 전송 효율 높임

- 피기배깅 프로토콜에서는 전송할 데이터와 해당 데이터의 순서번호, 수신한 프레임의 순서 번호까지 포함됨.

 

03 HDLC 프로토콜

- 일대일 혹은 일대다로 연결된 환경에서 데이터의 송수신 기능 제공

- 호스트 종류 : 주국(명령), 종국(회신), 혼합국

1. 프레임 구조

1) HDLC 프레임 구조

- 상단의 숫자는 비트수

- 프레임 좌우에 위치한 01111110 플래그는 프레임의 시작/끝을 구분

- Address(주소) : 일대다 환경에서 특정 호스트를 구분, 지칭하는 목적으로 사용

- Control(제어) : 프레임의 종류를 구분

- Data(데이터) : 가변 크기의 전송 데이터 포함

- Checksum(체크섬) : 오류검출 용도로 사용

2. 프레임 종류

1) 정보 프레임 : 3비트의 순서 번호를 이용한 슬라이딩 윈도우 프로토콜 사용

- Seq : 정보 프레임의 송신용 순서 번호

- Next :  피기배깅을 이용한 응답기능으로 사용

- p/f : 값이 1로 지정되었을 경우에 한해 poll 혹은 Final 의미 갖음

 

2) 감독 프레임 : 정보 프레임에 대한 응답 기능을 수행하는 프레임

- 긍정/부정 응답 프레임으로 구분된다

3) 비번호 프레임 : 순서 번호가 없는 프레임

- 프레임종류 : SABM(비동기균형), SNRM(정규응답), SARM(비동기응답), DISC(연결해제), REST, FRMR(수신거부), UA 등

- 정규 응답(주국과 종국), 비동기 균형(두 호스트가 혼합국), 비동기 응답(불균형 모드)의 세가지 연결 모드가 존대

 

3. LAP 프로토콜

- LAP은 비동기 응답인 ARM으로 동작하는 프로토콜이다.

- 주국에서 전송된 SARM명령에 대해 종국에서 UA 응답을 전송하면서 완료됨

- LAP은 종국에서 주국으로 SARM 응답을 전송하여 연결 설정 요구 가능하다

 

4. LAPB 프로토콜 

- 양쪽 호스트가 혼합국으로 동작, 누구나 먼저 명령을 전송 가능함