6. The Link Layer and LANs (1)

본 장에서 가장 중요한 점은 MAC address와 multiple access 부분이다.

​

6.1 Introduction, Services

Link layer의 가장 큰 특징은 모든 노드들(host와 라우터)에 다 구현이 되어있다는 점이다.

​

코어 파트의 디바이스들은 엣지 파트와 다르게 자신에게 필요한 부분까지만 구현이 된다(ex. 라우터는 network layer까지, 스위치는 data link layer까지). 그러나 이 모든 디바이스들이 모두 링크 레이어는 구현이 되어있다.

​

노드들끼리 연결되어있는 통신 채널을 링크라고 하는데 이 링크에는 종류가 있다.

· 유선 링크(wired link)

· 무선 링크(wireless link)

· LAN(Local Area Network, LAN도 유선과 무선으로 나뉜다.)

​

그리고 data link layer의 패킷 단위는 frame이다.

application layer - message

transport layer - segment

network layer - datagram

datalink layer - frame

frame을 통해 링크를 통해서 옆에 있는 노드와 통신하게 하는 것. 이것이 바로 링크 레이어의 역할이다.

​

인터넷은 수많은 링크들로 연결이 되어있고, 이 링크들은 모두 서로 다른 종류의 링크고 이 서로 다른 링크들은 서로 다른 링크 프로토콜을 사용한다.

​

하나의 frame이 source에서 destination까지 갈 때 여러 링크를 거쳐가므로 여러 링크 프로토콜을 사용한다(처음에 Ethernet을 썻다가 다음 링크에서 802.11을 사용하는 것이 가능).

​

framing이란 network layer에서 내려온 datagram의 헤더와 트레일러에 추가적인 정보를 집어넣어서 encapsulation한 것이 바로 frame이고 이 frame을 만드는 것이 framing이다.

​

여러 사용자가 사용할 수 있는 medium(링크)를 채널 억세스를 한다.

​

또한 link layer에서는 IP 주소가 아닌 MAC 주소를 통해서 주소 구별을 한다.

​

인접한 노드들끼리 신뢰성(reliability)가 다르다.

유선은 에러가 거의 안나지만 무선에서 거의 에러가 발생한다.

​

link layer service에는 여러기능이 있다.

​

· flow control : 인접한 노드들끼리의 속도를 맞춰줌

· error detection : receiver 단에서 받은 신호가 에러가 일어난 신호인지 아닌지를 감지해줌

· error correction : 발생한 에러를 바로잡아줌

· half-duplex and full-duplex : 단방향 통신과 양방향 통신

​

link layer의 service는 adaptor(랜카드)에서 구현이 된다.

​

이 랜카드에는 network controller와 physical transmission을 위한 장치가 들어있다.

​

그래서 이 랜카드를 통해서 sending side에서는 datagram에 에러 체킹 비트 등의 정보를 header에 추가로 집어넣어서 encapsulate를 해서 frame으로 만들어서 주고 받는다.

​

6.2 error detection, error correction

error detection은 말 그대로 에러가 일어났는지를 체크하는 것이다.

​

이 error detection을 위해서 D라는 원래 데이터와 EDC라는 Error Detection and Correction bit가 필요하다.

​

이 에러 검출을 하는데 가장 기본적인 방법이 바로 Parity Checking이다.

​

Parity Checking에는 2 종류가 있다.

1의 갯수를 홀수로 맞추기로 정하는 Odd Parity Checking

1의 갯수를 짝수로 맞추기로 정하는 Even Parity Checking

​

즉, Odd Parity Checking으로 하기로 송신자와 수신자가 약속을 하면 그에 따라 송신자가 Original Data에 Parity bit를 붙이고(Original Data에서 1의 갯수가 짝수개면 Parity bit 1, 반대면 0을 붙여서 홀수개로 만듬), 수신자는 이 데이터를 받았을 때 1의 갯수가 송신자와 약속한 갯수가 맞으면 Parity bit 0을 붙여서 송신자에게 재전송하고 맞지않으면 Parity bit를 1을 붙여서 송신자에게 보낸다.

​

또한 2-dimensional bit parity의 경우 detection과 correction이 동시에 가능하다.

​

체크썸은 챕터 3에서 설명한 그것이다.

​

transport layer에서 transmitter는 세그먼트를 16비트로 나누고 정수형으로 만들어서 모두 더하고 그 값을 1의 보수 값을 계산해서 receiver단에 보낸다.

​

receiver는 segment를 다 더해주고 체크썸도 더해준다. 그래서 마지막 나온 값이 모두 1이 되면 에러 없음. 하나라도 0이 나오면 에러 있다고 판단한다.

​