[Network] 2 계층 (Data Link) (1)

계층	설명	기능	주소	Protocol	장비
2 계층	데이터 링크 (Data Link)	인접 장비에 접근하기 위한 물리적 주소를 부여 (Node간 연결 보장)	MAC	LAN (Ethernet) WAN (HDLC, PPP)	Switch Bridge

1. MAC 주소
   : NIC (Network Interface Card)에 부여된 고유 식별 값
   : Network 통신에서 인접 장비에 접근하기 위해 사용되는 장비의 고유 이름

2. EUI (Extended Unique Identifier)
   1) EUI-48 (IPv4)
      : 16진수로 표현하며 1Byte 씩 구분하여 표기 (00-0E-35-05-80-6F = 00:0E:35:05:80:6F = 000E-3505-806F)
      : 상위 24Bit는 제조 업체의 식별 코드, 하위 24Bit는 장비(NIC) 제조 번호
      : 하나의 제조업체(00:0E:35)가 생성할 수 있는 MAC 주소의 개수는 2^24개

   2) EUI-64 (IPv6)
      : IPv6를 지원하기 위해 개발된 형식 (00-0E-35-FF-FE-05-80-6F)
      : 하나의 제조업체(00:0E:35)가 생성할 수 있는 MAC 주소의 개수는 2^40개

3. 데이터 전송 방식
   1) Unicast
      : 단일(1-1) 장비로 데이터를 전송하며 다른 장비에 부하 없이 원하는 대상에게만 데이터를 전송

   2) BroadCast
      : 다수(1-N) 장비로 데이터를 전송하며 동일한 정보를 모든 장비로 전송 (너무 많이 발생시 성능 저하)

   3) MultiCast
      : 특정그룹(1-그룹) 장비로 데이터를 전송하며 미리 약속된 그룹들이 존재 (원하는 그룹을 만들어 사용 가능)

4. Ethernet Protocol
   : LAN을 위한 컴퓨터 기술로, 각 기기들의 MAC 주소를 통해 상호간에 데이터를 주고 받을 수 있도록 만들어진 기술

종류	설명
ALOHA	1960년대 하와이 대학교에서 섬 사이에 무선 통신을 위해 개발
Xerox Ethernet	1973년 ALOHA 기반으로 제록스 연구소에서 개발, 상용화되지 못한 실험적 기술
Ethernet v1 (DIX I)	Xerox Ethernet 바탕으로 DEC, Inter, Xerox 3사에서 합동으로 개발, 속도와 성능이 대폭 개선
Ethernet v2 (DIX 2)	IEEE 표준화를 위해 진행 되었지만, 기존의 v1과의 호환성을 위해 v2로 발표
IEEE 802.3	IEEE에서 DIX 사양에 기초하여 Ethernet을 위해 표준으로 제정한 프로토콜
IEEE 802.11	주파수 신호로 데이터 전달(무선)

Ethernet v2와 IEEE 802.3의 차이

5. Ethernet v2 Frame

Frame

   1) Preamble (8 Byte)
      : 데이터 신호 동기화 (10101010...) 신호를 7Byte 연속으로 보내서 데이터 전송을 알림 (문을 두드리는 역할)
      : 2계층 Header의 시작을 알리는 역할 (마지막 1Byte의 1bit를 1로 만들어 Header가 시작됨을 알림 - 10101011)

   2) Destination Address (6 Byte)
      : 목적지 MAC 주소로 DMAC, DA로 표기

   3) Source Address (6 Byte)
      : 출발지 MAC 주소로 SMAC, SA로 표기

   4) Type (2 Byte)
      : 정확한 명칭은 Ether Type Code로 상위 계층의 Protocol 코드 값을 의미 (IP - 0x0800, ARP - 0x0806)
      : Protocol 종류를 명시하며 최소 코드값은 16진수 값 0x0600(1536) 부터 사용됨

   5) Payload (46 - 1500 Byte)
      : 상위 계층에서 내려온 데이터 (최대 MTU - Maximum Transmission Unit 1500 Byte)

   6) Frame Checksum Sequence (4 Byte)
      : 오류 체크를 위한 값으로 Header부터 Payload까지의 값을 crc32 알고리즘을 사용하여 계산한 결과값

Wireshark Ethernet v2 Packet 확인

6. L2 장비
   : Bridge - 신호 재생 장비
   : L2 Switch - Switching 동작을 수행할 수 있는 장비로 2계층 프로토콜 정보를 해석하고 이용가능한 장비 (MAC 주소)
   : Multi Layer Switch - L2 기능 외 다른 계층의 기능도 함께 수행할 수 있는 스위치 (L3-Routing, L4-Load Balancing ...)