[Network]L2 Data Link Layer KOR-LAMB’s Blog

이전에 돌아보았던 OSI 7 Layer의 L2(Data Link Layer)에 좀 더 깊게 정리해본다.

Data Link Layer

데이터 링크 계층은 인접한 네트워크 노드끼리 데이터를 전송하는 기능과 절차를 제공하는 계층으로, 신뢰성있는 데이터 전송을 보장하는 계층이다. 이전에 이야기 했던 것 처럼 이 계층에서는 MAC 주로를 식별자로 가진다.

MAC은 Media Access Control의 약자로 NIC에 할당된 물리적 고유한 식별 주소이다. 이에 대해 간단하게 알아보자

크기 MAC은 48bit(6byte)의 크기를 가지고 있다.
표현 48bit를 16진수로 표현한다. ex)00:1A:2B:3C:4D:5E
구조 앞 24비트(제조사 식별 코드) + 뒤 24비트(제조사가 부여한 교유 번호)로 이루어져있다.
특징
- 고유성: 중복되지 않는다.
- 영구성: 하드웨어에 고정된다.
용도
- LAN 내의 장비 식별
- 스위치의 MAC 주소 테이블 구성
- ARP 프로토콜에서 IP-MAC 매핑
- 네트워크 보안 필터링 요약하자면 MAC은 Data Link Layer에서 사용되는 NIC에 할당되는 고유한 주소로 하드웨어에 고정된 주소로 스위치에서 MAC을 통해 장비를 식별할 수 있다.

그렇다면 L2의 주요기능에는 무엇이 있을까?

프레임화(Framing) 주로 네트워크를 이야기 할때 패킷과 프레임이라는 단어를 많이 사용하곤 하는데 L2계층에서 이루어지는 통신에서는 프레임 단위로 이루어진다. 프레임은 최대 1518 bytes 의 크기를 가지고 목적지 주소, 출발지 주소, type, Data, FCS(프레임의 오류를 검출하기 위한 오류 검사 코드)를 포함한다. 아래의 그림을 참고하자.
주소지정(Addressing) MAC 주소 기반으로 통신을 지원한다. 예를 들어 내부망에 있는 스위치는 LAN 내부에 있는 장치들의 MAC 주소를 저장해놓은 MAC address table을 통해 프레임을 전달한다.
오류 제어(Error Control) 전송 중에 발생할 수 있는 오류를 검출하고 수정한다. 이에 여러 종류와 방식이 있는데 나중에 좀 더 자세하게 다루어보도록 하자.
흐름 제어(Flow Control) 데이터를 보내는 속도를 수신자가 처리할 수 있는 속도로 전송시켜주는 기능으로 여기에도 여러가지 방식이 있다. 이 또한 다음 포스트에서 정리해보겠다.

이러한 기능들을 지원해주기 위해서 L2에서는 여러가지 장치들이 존재한다. 이러한 장치들에 무엇이 있는지 알아보자

NIC(Network Interface Card) 물리적인 네트워크 연결을 담당하는 H/W로 고유한 MAC 주소를 가지고 있다. 데이터 프레임의 송수신을 담당하는 장치
L2 Access switch 엔드포인트 장비를 직접 연결한다. MAC 주소를 학습하고 필터링함으로써 통신을 지원하는 장치
L2 Distribution switch Access 스위치들이 연결되는 스위치로 고성능의 스위칭을 위한 장치이다. 대규모의 MAC 주소 처리 기능을 가지고 있다.

이렇게 L2에서 어떤일이 일어나는 지와 MAC이라는 식별자가 어떻게 이루어져있는지 마지막으로 L2에서 사용되는 H/W 장치들의 역할과 기능에 대해서 알아보았다.

Reference
널널한 개발자 - 외워서 끝내는 네트워크 핵심이론
Data-Link-Layer 위키
프레임과 패킷 velog