[쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크](요약)[Chapter-5] MAC 계층

이 글은 "쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크 (박기현 지음)"을 읽고 주관적으로 요약한 글입니다. 

---

출처 : https://www.hanbit.co.kr/store/books/look.php?p_code=B3980824801

 

※ 요약

1. MAC 계층
   • WAN 환경과 달리 LAN 환경에서는 데이터링크 계층의 기능을 나누어 처리
   • LLC 계층 (Logical Link Control)
     • OSI 7계층 모델에서 정의한 데이터링크 계층의 기본 기능
   • MAC 계층 (Medium Access Control)
     • 물리적인 전송 선로의 특징과 매체간의 연결 방식에 따른 제어 부분
     • 물리적인 특성을 반영하므로 LAN 종류에 따라 특성이 구분됨
     • LAN 환경에 따라 종류가 다양하며, 대표적으로 공유 버스 방식의 이더넷과 링 구조 방식의 토큰 링이 대표적
2. IEEE 802 시리즈
   • 국제 표준화 단체인 IEEE에서 데이터링크 계층과 관련된 다양한 LAN 표준안 연구 결과를 IEEE 802 시리즈로 발표
   • IEEE 802.1
     • 표준안 전체 소개
     • 인터페이스 프리미티브 정의
   • IEEE 802.2
     • 데이터링크 계층의 상위 부분인 LLC 프로토콜 정의
   • IEEE 802.3
     • MAC 계층인 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)
   • IEEE 802.4
     • MAC 계층인 토큰 버스 방식
   • IEEE 802.5
     • 토큰 링 방식
3. 이더넷
   • IEEE 802.3에서 규정한 표준인 1-persistent CSMA/CD 방식
     • 1-persistent CSMA
       - 프레임 전송 전에 전송 채널이 사용중인지 확인
       - 사용중이면 idle까지 대기
       - idle이면 확률 1의 조건으로 프레임을 무조건 전송 (p-persistent는 p의 확률로 전송)
       - 충돌이 감지되면 일정 시간 대기 후, 채널 확인부터 반복
     • 공유 버스로 연결한 호스트 간의 데이터 전송
   • 이더넷은 IEEE 802.3의 실제 구현화된 제품으로, 현재는 일반화된 용어
   • 데이터 전송 전에 버스의 신호를 감지해 충돌을 예방
   • 전송 과정에서 발생할 수 있는 충돌에도 대처
4. 이더넷 프레임
   • LLC에서 내려온 프레임을 MAC 계층에서 정의된 프레임 구조에 맞게 포장
   • MAC 프레임 / 이더넷 프레임은 LLC에서 내려온 데이터에 헤더와 트레일러 추가
5. 허브와 스위치
   • 허브
     • CSMA/CD 방식은 허브를 사용해 호스트를 연결하여 LAN 케이블 구성이 간단
     • 외형상 스타형 구조지만, 내부 동작 원리는 버스형 구조를 지원
     • 따라서, 전송한 프레임은 허브에 연결된 모든 호스트에 전달 (충돌 가능)
   • 스위치 허브
     • 허브와 형태가 동일하나, 성능 면에 장점이 있음
     • 허브에 스위치 기능이 있어 수신 프레임을 모든 호스트에 전송하지 않고 목적지 호스트에만 전송
     • 따라서, 특정 호스트끼리 프레임을 전송중이어도 충돌 없이 다른 호스트끼리 프레임 전송이 가능
6. 토큰 버스
   • IEEE 802.3의 문제점
     • 트래픽이 심하면 특정 호스트가 오랫동안 프레임 전송을 못할 수 있음
     • 프레임의 중요도를 표현하기 어려움
   • 논리적으로 링 구조를 지원하는 토큰 버스 방식은 이를 지원함
   • 토큰 버스에서 우선순위 관리
7. 토큰 링
   • 점대점으로 연결한 호스트가 순환 구조 형태로 LAN을 구성
   • 링 주위에 토큰이라 불리는 제어 프레임이 일정항 방향으로 순환
   • 토큰을 확보한 호스트만 데이터 프레임 전송 가능
8. 모니터 기능
   • 모니터
     • 토큰 링에 연결된 호스트 중 특별한 기능을 수행하는 관리 호스트
     • 네트워크 관리와 관련된 기능
   • 오류 복구
     • 프레임을 전송하는 호스트가 없음에도 링에 토큰 프레임이 사라지는 오류
     • 토큰 프레임을 새로 생성 

 

1. MAC 계층과 IEEE 802 시리즈

1) MAC 계층의 이해

• 쩜
  • 쩜

2) IEEE 802 시리즈

• 쩜
  • 쩜

 

2. 이더넷

1) 이더넷과 신호 감지 기능

• 쩜
  • 쩜

2) 프레임 구조

• 쩜
  • 쩜

3) LLC 프레임 캡슐화

• 쩜
  • 쩜

4) 허브와 스위치

• 쩜
  • 쩜

 

3. 토큰 버스

1) 프레임 구조

• 쩜
  • 쩜

2) LLC 프레임 캡슐화

• 쩜
  • 쩜

 

4. 토큰 링

1) 프레임 구조

• 쩜
  • 쩜

2) LLC 프레임 캡슐화

• 쩜
  • 쩜

3) 프레임 필드의 의미

• 쩜
  • 쩜