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기초지식 - 물리/데이터 링크 계층

study_recode 2025. 3. 11. 22:22

OSI 7 Layer Model

  • 컴퓨터 네트워크 및 통신을 7개의 레이어(계층)으로 표현한 모델
  • 총 7개의 레이어로 구성
  • 각 계층은 하위 계층의 기능을 활용해 역할을 수행하고 상위 계층으로 처리 결과를 전달
  • 낮은 계층부터 높은 계층 순서

OSI 7 Layer Model 1 - Physical / DataLink

Physical Layer

 

  • 장치를 연결하기 위한  매체의 물리적인 사항을 정의
    • 전압, 주기, 시간, 전선의 규격, 거리 등
  • 주요 단위 : Bits
  • 대표 구성 요소 - 케이블, 안테나, RF 등 전송 매체, 허브, 리피터
  • 컴퓨터가 많아질 수록 복잡해져 해결할 방법이 필요 함
  • 그 방법으로 우선 허브 사용

허브

  • Physical Layer 단위에서 다수의 기기들을 연결해주는 장치
  • 특징
    • 에러 / 충돌 /디바이스 별 제어 기능 없음
    • 받은 내용을 그대로 전달, 무조건 Broadcast

해결하지 못한 문제

Data Link Layer

  • 물리적인 통신을 제어하여 디바이스와 디바이스간의 통신 및 전송을 안정화 하기 위한 프로토콜 
  • 주요 단위 : Frame
  • 주요 구성 요소 - Mac Address, Switch
  • 주요 특징
    • CSMA/CD(Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection) 방식을 활용해서 각 디바이스간의 통신을 원활하게 연결
    • 대상을 구별하여 디바이스간의 통신을 지원(Unicatst)
      • Broadcast도 지원
  • MAC Address
    • 네트워크 인터페이스에 부여된 고유의 주소
      • 데이터가 지정한 대상에게 잘 전달될 수 있도록 대상 식별에 사용
    • 2개의 Hexadecima 단위로 6개를 나열 = 48 bits, 6bytes
      • 예 : 00:1A:2B:3C:4D:5E
    • 두 파트로 구분
      • 첫 3개의 bytes는 OUI : 제조사에 부여된 고유 식별자
      • 나머지 3개의 byte는 NIC : 네트워크 인터페이스 별 고유 번호
    • 모든 네트워크 인터페이스의 MAC Address는 고유의 값이며 변하지 않음
      • 즉 전 세계에 동일한 MAC Address를 가진 네트워크 인터페이스는 없음
      • IP는 변동 
    • 비유
      • MAC - 주민번호
      • IP - 집주소 

 

프레임 구조

데이터 흐름

충돌 방지

https://velog.io/@milkbottle0305/Multiple-AccessALOHA-CSMA

 

Multiple Access(ALOHA, CSMA)

Multiple Access 한 채널(회선)에서 여러 컴퓨터들이 통신을 하게 되면 신호는 충돌할 수 밖에 없다. 그래서 채널이 사용중인지 확인을 하거나, 확인을 하지않고 그냥 보내는 여러가지 방식이 있다.

velog.io

  • 스위치에서 충돌아 발생하면 Frame Storage에 저장했다가 충돌이 없을 경우 보냄

해결하지 못하는 문제 

  • 외부 네트워크 접근이 안됨