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네트워크 이해 /이더넷

이더넷 MAC 서브 계층

MAC 서브 계층은 프레임포맷, 이더넷 동작방식, 충돌감지 및 재전송 방식 등을 정의한다. 



 프리엠블

(7 Byte)

SOF

(1 Byte)

목적지MAC

(6 Byte)

출발지 MAC

(6Byte)

길이/타입

(2 Byte)

데이터

(46~1500Byte)

FCS

(4 Byte)


구분

크기 

내용 

 프리엠블(preemble)

7Byte 

10101010이 반복되는 7byte길이의 필드. 수신측에게 이더넷 프레임이 전송된다는 것을 알리고 이제 곧 도착할 이더넷 프레임에서 0과 1을 제대로 구분할 수 잇도록 동기신호를 제공하는 역할 

 SOF(Start of Frame)

1Byte 

10101011의 값을 가지며, 프레임의 시작을 알리는데 사용된다. SOF 필드 바로 다음에 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소 필드가 시작되는 것을 알린다. 이더넷 프레임의 크기를 나타낼 때 프리엠블과 SOF필드는 제외한다. 

목적지 MAC주소

(Media Access Control) 

6Byte 

MAC 주소는 이더넷 장비의 2계층 주소를 나타낸다. MAC주소는 48비트로 구성되며, 16진수로 표시한다. 


앞부분의 24비트 = 회사코드(OUI)

뒷부분의 24비트 = 회사 자체에서 부여한 일련번호


목적지 MAC 주소는 유니캐스트, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 주소중 하나가 표시된다.


유니캐스트 주소 = 특정한 하나의 주소

멀티캐스트 주소 = 특정한 그룹의 주소

브로드캐스트 주소 = 해당 서브넷에 속하는 모든 주소 (하나의 네트워크 망)

출발지 MAC주소

6Byte 

출발지 MAC 주소는 이더넷 프레임이 전송되는 출발지 이더넷 포트의 MAC 주소가 표시된다. 

출발지 MAC주소는 항상 유니캐스트 주소.

 길이 / 타입

2Byte 

이더넷 프레임의 데이터 필드 길이나 MAC 클라이언트 프로토콜의 종류를 표시한다.

이 을 값이 1536이상이면 현재의 프레임이 실어나르는 MAC 클라이언트 프로토콜의 종류 즉, 이더타입을 표시한다.  

 데이터

46~1500Byte 

실질적인 데이터의 영역, 데이터가 46이하이면 패딩하여 46바이트로 만든다 

FCS

(Frame Check Sequence) 

4Byte 

전송되는 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소부터 데이터 필드까지 에러발생 여부를 확인하기 위한 필드이다. 


CSMA/CD


이더넷에서 포트의 전송방식으로 전이중 방식과 반이중 방식이 있다.

전이중 방식은 하나의 전송선로상에서 데이터가 동시에 양쪽방향으로 전송 될 수 있음을 말함.

반이중 방식은 양방향으로 전송이 되기는 하지만 한번에 동시에 양방향 전송은 불가능하다. 한번에 한쪽방향으로 만 데이터 전송이 가능함


전이중방식의 링크에서 이더넷이 프레임을 전송하는 절차는 다음과 같다


전이중방식의 링크는 프레임의 송신과 수신이 서로 다른 채널을 통하여 이루어지므로 충돌이 발생할 염려가 없다. 송신할 프레임이 잇는 장비는 항상 송 수신 할 수 있으며, 송신후에 충돌감지도 하지 않는다. 따라서 전이중방식은 CSMA/CD가 아니다.



반이중방식의 링크에서 이더넷이 프레임을 전송하는 절차는 다음과 같다


① 프레임을 전송하기 전에 현재 전송되고 있는 프레임이 있는지 확인한다. 이 과정을 캐리어 센스라고 한다. 전송중인 프레임이 없으면 자신의 프레임을 케이블 상으로 전송한다. 만약 전송중인 프레임이 있으면 기다린다.

② 이처럼 전송할 프레임을 가진 모든 이더넷 장비는 언제라도 캐리어 센싱을 한 다음 자신의 프레임을 전송 할 수 있는데, 이를 멀티플 엑세스(Multiple  Access)라 한다.

③ 이더넷은 복수개의 장비가 동시에 프레임을 전송 할 수 있고 이 경우 충돌이 일어날 수 있으므로, 프레임 전송후에는 항상 충돌발생 여부를 확인해야 한다. 이것을 충돌 감지(Collusion detection)이라 한다. 만약 충돌감지가 발생하면 임의의 시간동안 기다렸다가 다시 전송한다.


충돌감지후 재전송은 최대 15회 까지 실시하고 그 이상은 프레임의 전송을 포기한다.



LAN같이 많은 호스트의 사용자가 하나의 회선에 동시에 접근하면 신호가 겹쳐서 신호가 손상되거나 신호 자체가 소실될 우려가 있다.

이러한 충돌을 피하면서 많은 양의 프레임을 전송하기 위해서는 매체접근제어 메커니즘이 필요하다.

CSMA/CD는 이러한 이더넷의 동작방식을 말한다. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection




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