[네트워크] 2계층 | MAC 주소, Ethernet 프로토콜, Frame

[네트워크] 2계층 | MAC 주소, Ethernet 프로토콜, Frame

네트워크 2계층, Data Link Layer에 대해 알아보자.

 

2계층에서 하는 일

2계층은 하나의 네트워크 대역, 즉 같은 네트워크 상에 존재하는 여러 장비들 중에서 어떤 장비가 어떤 장비에게 보내는 데이터를 전달하는 역할을 한다. 이때 하나의 네트워크 대역에 존재한다는 것은 같은 LAN 대역에 존재함을 의미한다.

추가적으로 오류제어, 흐름제어를 수행한다.

• 오류제어 : 데이터 전송 중 발생되는 에러를 검출, 보정하는 메커니즘
• 흐름제어 : 송신측이 수신측의 처리 속도보다 더 빨리 데이터를 보내지 못하도록 제어해 주는 것

2계층만 사용해서 통신하려면 하나의 네트워크(LAN) 대역에 있는 장비들과만 통신할 수 있다.

다른 네트워크(다른 LAN 대역)와 통신할 때는 항상 3계층이 도와주어야 한다.

3계층의 주소, 3계층의 프로토콜을 이용해야만 다른 네트워크와 통신할 수 있다.

 

2계층에서 사용하는 주소

2계층에서는 MAC 주소를 사용한다.

• MAC 주소
  • MAC 주소는 하드웨어 주소로, NIC(Network Interface Card - LAN 카드)에 대한 식별자이다.
  • 16진수 2개씩 6쌍, 즉 16진수 12개로 이루어져 있어 총 6바이트이다. (16^12 = 2^48 = (2^8)^6)
  • 앞의 3바이트는 OUI, 뒤의 3바이트는 고유번호이다.
    • OUI(Organizational Unique Identifier) : IEEE에서 부여하는 일종의 제조회사 식별 ID이다.
    • 고유번호 : NIC마다 고유한 번호를 갖는 부분이다.
  • MAC 주소는 변경 가능하다. (MAC Spoofing → source address 변경 가능)

MAC 주소

2계층 프로토콜

대표적인 2계층 프로토콜인 Ethernet 프로토콜에 대해 알아보자.

2계층에서 전송되는 데이터(패킷)은 프레임(frame)이라고 한다.

Ethernet Frame

Ethernet frame은 헤더, 페이로드, 푸터로 구성되어 있다.

• 헤더 (header)
  • Preamble : 비트 동기 또는 프레임 동기 등을 위한 부분
  • Destination Address : 목적지 MAC 주소 (6바이트)
  • Source Address : 출발지 MAC 주소 (6바이트)
  • Length : 데이터 분석이 용이하도록 상위 프로토콜이 무엇인지 미리 알려주는 부분
    (ex. IPv4인 경우 0800(16진법), ARP인 경우 0806(16진법)의 값을 가진다.)
• 페이로드 (data)
  • 실제로 전송하고자 하는 데이터이다.
• 푸터 (footer)
  • FCS(Frame Check Sequence) : CRC를 사용해 수신측의 에러검출을 도움
    • CRC(Cyclic Redundancy Checking) : 에러검출 방법 중 하나로 송신 측에서 데이터로부터 다항식에 의해 추출된 결과를 여분의 FCS에 덧붙여 보내면, 수신 측에서는 동일한 방법으로 추출한 결과와의 일치성으로 오류검사를 하는 기술

 

다음 포스팅에서는 L2 스위치에 대해 알아보도록 하겠다.

 

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References

http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=392

https://www.youtube.com/watch?v=HkiOygWMARs&list=PL0d8NnikouEWcF1jJueLdjRIC4HsUlULi&index=6