[네트워크] OSI 7계층 - 데이터 링크

데이터 링크(Data Link) 계층 

● OSI 7 계층 모델에서 두 번째 계층으로, 네트워크 기기 간 데이터 전송,
   오류 검출 및 제어, 흐름 제어 등을 담당

 

데이터 링크 계층은 왜 존재할까?

● 제 1계층인 물리 계층만 존재한다면 네트워크 기기간에 데이터를 전송할 때
   비용, 시간적으로 매우 비효율

   → 원하는 목적지로 전송할 수 없어서 모든 곳에 동시에 전송해야 함

   → 물리적으로 해결해야 하기 때문에 많은 케이블이 필요하고 각 기기를 전부 연결해야 함

 

● 시간적으로도 비용적으로도 효율적으로 데이터를 전송하기 위해 생긴 것이 상위 계층.

 

● 데이터 링크 계층(Data Link Layer)은 신호를 원하는 곳에 전달하고, 전송 중 발생할 수 있는
   오류를 검출 및 수정, 흐름 제어를 수행하는 역할 

 

데이터 전송

데이터 전송 과정

 - 위의 그림처럼 AA라는 주소를 가진 컴퓨터와 CC라는 주소를 가진 컴퓨터가 있고,

   이 PC들은 스위치(Switch) 모듈과 연결되어 있음

스위치(Switch)란?

- 데이터 링크 기층에서 사용하는 물리적인 장비로 MAC 주소 기반으로 통신을 하는 기기

- 물리 계층에서 사용하는 허브(Hub) 기기의 단점을 보완

- 송수신을 특정 시간대에 맞춰서 진행하던(Hub) 것을 자유롭게 쌍방 통신이 가능하도록 개선(Switch)

   Half Duplex → Full Duplex

- 패킷 전송 시 같이 연결된 다양한 네트워크 디바이스에 전달하던 것을
   (물리계층에서는 원하는 곳에 보내려면 다 보내야 하는데)

  포트별로 나눠서 해당되는 도메인에 대해서만 통신이 가능하도록 개선

   (포트로 원하는 곳에만 보낼 수 있도록 개선함)

  1 Collision Domain → Port Collision Domain

 

 - 데이터를 순서대로 AA = 송신자 주소, CC = 수신자 주소, 0100111 = 전송할 데이터

 - PC - 1에서 스위치를 통해서 PC - 2로 원하는 곳에 데이터 전송이 가능해짐

 

오류 검출

● 어떤 상황에서 발생할까?

  - AA주소 PC가 스위치를 통해 CC로 데이터를 보낼 때 AA | DD | 0100111로 보냄

  - 만약에 Error가 발생했을 때 어떻게 해결해야 하는가

Error를 확인하는 코드 생성

- AA(송신자)에서 계산을 수행하여 Error 확인 코드 생성

- AA | CC | 0100111에서 데이터 옆에 AA | CC | 0100111 | 0x1A4D Error 코드 포함해서 전송

- CC(수신자)에서 도착한 Error 코드에 대해 동일한 계산 수행

- CC에서 계산한 값과 프레임(Frame)에 포함된 원래의 값 비교

프레임(Frame)과 패킷(Packet) 은 같은 걸까?

- 프레임 = 데이터 링크 계층에서 형성 (제2 계층) - 헤더 정보 : MAC

- 패킷 = 네트워크 계층에서 형성 (제3 계층) - 헤더 정보 : IP

- 두 값 일치하면, 데이터가 정상적으로 전송이 된 것

- 일치하지 않으면, Error가 발생한 것으로 판단 → 재전송 요청

 

데이터 링크 계층은 즉...

- 데이터 링크 계층(Data Link Layer)은 기기 간 데이터 전송 하는 데 있어서
흐름을 제어하고 오류를 검출하며 제어를 담당하는 계층이다

 

참고 사이트
rf-yeolmu tistory