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정의
데이터링크 계층(Data Link Layer)은 OSI 7계층 모델 중 두 번째 계층으로, 물리 계층과 네트워크 계층 사이에서 데이터 전송을 담당합니다.
특징
- 데이터 프레임 전송: 데이터 링크 계층은 네트워크 장치 간의 데이터 프레임을 전송하는 역할을 합니다.
- 오류 검출 및 수정: 전송된 데이터 프레임의 오류를 검출하고 수정하는 기능을 제공합니다.
- 프레임 동기화: 데이터 프레임의 시작과 끝을 식별하여 올바르게 전송되도록 보장합니다.
- MAC 주소: 네트워크 장치의 물리적 주소(MAC 주소)를 사용하여 데이터 프레임을 전달합니다.
- 충돌 도메인 분할: 스위치와 같은 장치를 사용하여 네트워크의 충돌 도메인을 분할하여 성능을 향상시킵니다.
- 브로드캐스트 관리: 네트워크의 브로드캐스트 도메인을 관리하여 데이터 프레임이 필요한 장치에만 전달되도록 합니다.
사례
스위치
네트워크 장치 간의 데이터 프레임 전송을 관리하는 장치
네트워크의 여러 장치 간에 데이터 프레임을 효율적으로 전송하는 역할을 합니다. 스위치는 각 장치의 MAC 주소를 기반으로 프레임을 전달하며, 네트워크의 충돌 도메인을 분할하여 성능을 향상시킵니다. 또한, 스위치는 브로드캐스트 도메인을 유지하면서도 각 포트 간의 데이터 전송을 독립적으로 처리할 수 있습니다. 이를 통해 네트워크의 전반적인 대역폭을 최적화하고, 지연 시간을 줄이며, 네트워크의 안정성을 높이는 데 기여합니다.
MAC(Media Access Control)
네트워크 인터페이스 카드(NIC)의 고유 식별자
데이터 링크 계층에서 장치 간의 데이터 프레임을 전달할 때 사용됩니다.
MAC 주소 구성:
- OUI (Organizationally Unique Identifier): 첫 24비트는 제조사를 식별합니다.
- NIC (Network Interface Controller): 마지막 24비트는 장치의 고유 번호입니다.
통신 방법
네트워크 통신에서는 데이터가 전송되는 방식에 따라 Half Duplex와 Full Duplex로 나눌 수 있습니다.
Half Duplex
통신 채널에서 데이터가 한 번에 한 방향으로만 전송될 수 있는 방식 한쪽이 데이터를 전송하는 동안 다른 쪽은 대기해야 합니다
- 장점: 간단한 구현, 비용 절감
- 단점: 통신 효율이 낮고, 충돌이 발생할 가능성
- 사용 사례: 무전기, 초기 이더넷 네트워크
Full Duplex
통신 채널에서 데이터가 동시에 양방향으로 전송될 수 있는 방식
- 장점: 높은 통신 효율, 충돌 없음
- 단점: 복잡한 구현, 비용 상승
- 사용 사례: 전화 통화, 현대 이더넷 네트워크
구분 | Half Duplex | Full Duplex |
데이터 전송 방향 | 한 번에 한 방향으로만 전송 | 동시에 양방향으로 전송 |
통신 효율 | 낮음 | 높음 |
충돌 가능성 | 있음 | 없음 |
사용 사례 | 무전기, 초기 이더넷 | 전화 통화, 현대 이더넷 |
CSMA/CD
CSMA/CA
VLAN
가상 랜(Virtual Local Area Network)은 물리적으로 동일한 네트워크에 있는 장치들을 논리적으로 분리하여 네트워크 관리를 용이하게 하고 보안을 강화하는 기술입니다.
VLAN을 사용하면 동일한 네트워크 내에서도 서로 다른 부서나 팀 간의 트래픽을 분리할 수 있습니다.