[네트워크 초급] 12. 데이터 링크 계층의 역할과 이더넷

본 포스팅은 “모두의 네트워크” 책 내용을 기반으로 작성되었습니다. 잘못된 내용이 있을 경우 지적해 주시면 감사드리겠습니다.

12-1. 이더넷

랜에서 데이터를 주고 받으려면 데이터 링크 계층의 기술이 필요하다. 데이터 링크 계층은 네트워크 장비 간에 신호를 주고받는 규칙이다. 즉, 랜에서 데이터를 정상적으로 주고받기 위해 필요한 계층이다. 가장 많이 사용되는 규칙은 바로 이더넷(Ethernet)이다. 이더넷은 허브와 같은 장비에 연결된 컴퓨터와 데이터를 주고 받을 때 사용한다.

허브는 앞에서 말했듯이, 약해지거나 뭉개진 전기 신호를 복원시키고, 해당 전기 신호를 전달받은 포트를 제외한 나머지 포트에 전달하는 역할을 한다. 즉, 특정한 컴퓨터 한 대에 데이터를 보내도 다른 모든 컴퓨터에 전기 신호가 전달되는 것이다.

이런 경우를 위해 데이터의 내용을 못보게 하는 확실한 규칙이 있다! 이 규칙에 따라 데이터에 목적지 정보를 추가해서 보내고 목적지 이외의 컴퓨터는 데이터를 받더라도 무시하게 되어 있다. 즉, 다른 컴퓨터에도 데이터는 보내지지만 그 데이터가 다른 컴퓨터에 도착했을때 목적지 정보의 불일치로 무시하게 되는 것이다.

이처럼 허브는 들어온 데이터를 모든 포트에 그대로 보내기 때문에, 컴퓨터 여러 대가 동시에 데이터를 보낼 경우, 데이터들이 서로 부딪힐 수 있다! 이것을 충돌(Collision) 이라고 한다. 이더넷은 여러 컴퓨터가 동시에 데이터를 전송해도 충돌이 일어나지 않는 구조이다! 예를 들어 데이터가 동시에 케이블을 지나가면 충돌할 수 밖에 없으므로, 데이터를 보내는 시점을 늦추는 것이다. 이렇게 이더넷에서 시점을 늦추는 방법을 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, 반송파 감지 다중 접속 및 충돌 탐지)라고 한다.

CSMA/CD에서 CS는 데이터를 보내려고 하는 컴퓨터가 케이블에 신호가 흐르는지 아닌지 확인한다는 규칙이다. MA는 케이블에 데이터가 흐르고 있지 않다면 데이터를 보내도 좋다는 규칙이다. CD는 충돌이 발생하고 있는지를 확인한다는 규칙이다. 이 규칙으로 데이터를 주고받으면 충돌이 일어나지 않는다. 참고로 지금은 효율이 좋지 않아 CSMA/CD는 거의 사용하지 않는다. 그러나 스위치(Switch)라는 네트워크 장비를 사용하면 CSMA/CD를 사용하지 않아도 충돌이 일어나지 않는다.