네트워크-2계층 MAC주소 / Ethernet프로토콜(2022.09.10)

1.  2계층 : 데이터 링크 계층

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2계층은 하나의 네트워크 대역(같은 LAN 대역)에 존재하는 여러 장비들 중에서 어떤 장비가 다른 장비에게 보내는 데이터를 전달하는 일을 한다. 또한 추가적으로 오류제어, 흐름제어와 같은 역할도 수행한다.

 

 

다른 네트워크 대역과 통신하기 위해서는 항상 3계층의 도움이 필요하며 2계층에서는 이 일에 관여하지 않는다. 3계층은 다음 게시물에서 알아볼 예정이다.

 

- 2계층에서 전송되는 데이터를 프레임(frame)이라고도 부른다.

 

 

 

 

2. MAC주소

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MAC주소란 2계층에서 사용하는 주소이며 물리적인 주소를 의미한다. 각 장비들의 LAN카드에 고유적으로 할당된 번호로, 인간에 비유하자면 주민등록번호과 같이 고유한 번호라고 볼 수 있다. 

MAC주소는 총 48비트의 숫자로 구성되어 있으며 앞 24비트는 OUI(IEEE에서 부여하는 일종의 제조회사 식별 ID)를 의미하고 뒤의 24비트는 제조사에서 부여한 고유번호를 의미한다.

 

이 MAC주소는 이더넷의 목적지 또는 출발지 MAC주소로 붙게된다. 

마치 인간이 택배를 보낼 때, 보내는 사람의 주소와 받는 사람의 주소를 적어 보내는 것과 비슷하다. 

 

 

 

3.  Ethernet(이더넷) 프로토콜

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2계층 통신에는 Ethernet (이더넷) 프로토콜을 사용한다.  이전에 프로토콜에 대해 공부할 때 언급했던 바와 같이, 프로토콜이란 통신을 할 때(데이터를 주고 받을 때) 약속된 규칙을 의미한다. 따라서 전세계 모든 장비들이 같은 네트워크 대역 내에서 통신을 하기 위해서는 이 이더넷 프로토콜에 맞추어 데이터를 주고 받는 것이다.

 

아래는 Ethernet v2 의 구조이다. 

표준은 IEEE 802.3 이지만 대부분의 통신에는 Ethernet v2가 이용되기 때문에 Ethernet v2의 구조를 알아보자.

 

1) Preamble

송신측과 수신측의 비트 동기화를 위해 사용한다.

 

2) Destination Address

    - 6 byte

목적지의 MAC주소

 

3) Source Adress

    - 6 byte

보내는 곳의 MAC주소

 

4) Ethernet Type

    - 2 byte

상위 계층 프로토콜에 대한 정보를 담고 있다(DATA 칸에 있을 내용에 대해 미리 알려주는 것). 상위 계층에 대한 정보가 필요한 이유는 다음과 같다. 전기적 신호로 데이터가 전달될 때, DATA에 대한 정보가 미리 있어야 분석이 가능하고 이에 대한 정보가 없으면 DATA가 뭔지 알 수 없으므로  Ethernet Type 부분이 필요한 것이다.

상위 프로토콜이  IPV4이면 0800이, ARP이면 0806이 온다.

 

5) Data