[데이터 통신] 5장 - MAC 계층

#쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크 책을 기반으로 작성하였습니다.

 

01 MAC계층과 IEEE 802시리즈

1. MAC계층의 이해

- LAN 환경에서 데이터 링크 계층(2계층)의 기능을 LLC와 MAX 으로 분리함

ⓐ LLC : 데이터 링크 계층의 기본기능

ⓑ MAC : 물리 계층 기능

 

2. MAC 계층

1) MAC계층(Media Access Control) : 물리적인 특성을 반영 > LAN의 종류에 따라 특성이 구분

2) 이더넷

- 공유 버스 방식 이용해 호스트를 연결

- 둘 이상의 호스트에서 동시에 데이터 프레임 전송을 시도하면 충돌 발생

3) 토큰 링 방식

- 링 구조를 지원

- 토큰이라는 특정 패턴의 제어 데이터가 링을 순환

- 토큰을 확보하여 전송 후 토큰은 링에 내려 놔야함

- 각 호스트에 전송 우선순위를 부여할 수 있다.

4) LLC 계층 

- WAN 환경의 데이터 링크 계층과 기능을 수행

 

3. IEEE 802 시리즈

- IEEE 802.1 : 표준안 전체를 소개

- IEEE 802.2 : LLC 계층의 프로토콜의 정의 다룸

- IEEE 802.3~ : 다양한 환경의 MAC계층을 소개

 

1) CSMA/CD 

ⓐ 공유 매체에서의 충돌 문제 해결 (충돌이 생길걸 예성함)

- 충돌 허용 방식 : CSMA/CD(802.3)

- 충돌 회피 방식 : 전송 시간대를 달리하는 타임 슬롯 방식

ⓑ CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Colisition Detection)

- 충돌 감지기능이 필수적으로 요구

- 충돌 감지 후, 재전송 기능으로 오류 복구

- 공유 매체의 길이가 길수록 전송 지연이 증가하여 충돌 가능성이 높아짐

 

2) 토큰버스

- 물리적인 버스 구조로 연결되지만 논리적인 프레임 전달은 링 구조

- 토큰이라는 제어 프레임을 사용 , 있어야 프레임 전송이 가능하다.

 

3) 토큰 링

- 물리적으로 링 구조를 지원

- 호스트의 동작방식 : 대기모드(입력으로 들어온 데이터를 바로 출력단으로 보냄), 전송모드

 

02 이더넷

> CSMA/CD 

- 둘 이상의 호스트에서 채널이 유휴 상태라고 판단할 수 있음

- 이런 경우 프레임 전송 과정에서 충돌 발생

- 따라서 충돌 감지기능이 필수족으로 요구

- 충돌이 감지되면 진행중인 프레임의 전송을 중지

 

3) LLC 프레임 캡슐화 

- OSI 7계층 모델에서는 데이터 전송시, 응용 계층에서 시작해 물리계층 까지 내려오면서 각 계층의 프로토콜이 정의한 헤더정보를 계속 추가한다.

4) 허브와 스위치

ⓐ 허브 : 박스 형태의 장비에 잭을 연결해서 이더넷 네트워크를 구성

- 각 호스트는 외형상 허브에 스타형 구조로 연결

- 허브의 내부 동작은 공유 버스 방식

ⓑ 스위치 허브 : 허브의 성능을 향상시킨 장비

- 모든 호스트에게 프레임을 전송하지 않음

- 목적지로 지정된 호스트에게만 프레임 전송

- 따라서 동시에 여러 호스트가 데이터를 전송할 수 있음

* LAN 은 브로드캐스팅 방식으로 데이터 전송

> 장점

- 스위치 허브의 용량이 허용되면 각각의 호스트는 할당된 LAN용량을 모두 사용함

- 일반 허브를 스위치 허브로 교체하는 과정이 간단함

 

03 토큰 버스

2) LLC 프레임 캡슐화

- LLC 프레임 좌우에 토큰 버스 프레임의 헤더와 트레일러 정보가 채워지면 물리계층이 수신 호스트로 전송

- 수신 호스트의 MAC 계층은 토큰 버스 프레임의 헤더와 트레일러 정보를 떼어내고, 상위 계층인 LLC 프로토콜에는 LLC 프레임 정보만 올림

 

 

* 우분투에서 MAC 주소 보기(6byte) 중복 안됨 시리얼 넘버