OSI 7 Layer;L2(Data Link) (2)

OSI 7 Layer

  --> 개방형. 

  상위계층(SE/SI)

    7.  응용

    6 . 표현

    5.  세션

  하위계층 (NI/NE)

    4. 전송

    3. 네트워크

    2. 데이터링크

    1. 물리

 

 

 L1 - 선(cable)

          유선 -  동축케이블, UTP, STP, FTP, Fiaber

          무선

 

      특성 : 전기/절차(선을 끼우거나)

     

      장비 : 리피터 - 신호의 재생산 --> 전달거리 연장

                허브(H) - 기능이 없다. CD를 막을 수 없다. BD를 나눌 수 없다.

  

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 L2헤더를 읽을 수 있기 때문에 L2장비라 함. Src. Dst. Mac Address를 읽을 수있음

 L2 - 스위치(Sw), 브릿지

 

 

 * 스위치(Switch)

             기능 - Traransparent Bridge(투명한 다리) --> 동작을 투명하게 볼 수 있음

                        1. 러닝(Learning) : 자신(스위치)의 인터페이스 이름과 상대의 MAC Address주소를 Mac Table에 맵핑

                        2. 플러딩(Flooding) : Learning되지 않은 MAC Address의 경우 모든 장비에 frame을 보냄

                        3. 포워딩(Forwading) : Learning된 MAC Address가 MAC Address Table에 존재할 경우

                                                              해당 장비에 frame을 보냄

                        4. 필터링(Filtering) : Learning된 MAC Address가 MAC Address Table에 존재할 경우

                                                         해당되지 않는 장비에 frame을 보내지 않음 

                        5. 에이징(aging) : 통신 속도 향상을 위해 Learning된 정보를 일정 시간이후 삭제함. 

 

   스위치의 경우 동시에 프레임이 전송 될 경우 하나의 프레임에 버퍼링이 생기며 충돌이 발생하지 않는다.

   ---> 컬리전 도메인(CD)를 나눌  수 있다. 

   ---> 브로드캐스트 도메인(BD)를 나눌 수 없다. 

 

 

 

 

 

  스위치의 동작

 

 

   프레임 을 pc 0에서 pc 3 으로 전송

       pc 0에서 프레임 전송 -> 스위치는 수신시 맥 주소 테이블에 src 맥 주소를 확인 -> 만약 없다면 맥 주소와 포트를 저장

       후 플로딩. 만약 있다면 포워딩 및 필터링. -> pc 3은 수신 후 리플라이 -> 스위치는 src 맥 주소를 맥 주소 테이블에서

      확인. 없다면  저장 -> 포워딩.

 

 

 

   L2의 BC : ff:ff:ff:ff:ff:ff

        즉, 그 어떤 장비도 BC의 맥주소를 가지지 않으므로 스위치는 항상 플러딩 함.

        

  수신자의 MAC Address를 모를경우의 통신

        만약 수신자의 IP Address만을 알고 MAC Address를 모를 경우 ICMP에서 MAC Address를 공백으로 두고 ARP 요청 

        을 전송한다. 이때 ARP에서 dst의 MAC Address는 BC. 스위치는 이때 src MAC Address를 학습하며 플러딩. ARP

        요청을 받은  수신자는 ARP 응답을 전송. 이 과정에서 스위치는 수신자의 MAC Address를 학습한다. 스위치는 요청 

        및 응답의 ICMP에서 src dst를 모두 아므로 전송 과정에서 포워딩을 하게 된다.

 

 

 

   스위치에서 MAC Address Table 확인

 

   스위치 CLI를 들어가면 설정 창에 들어 갈 수 있음. privileges여야 확인이 가능함.    

             '>'(리다이렉션 기호, 갈메기) : User Mod

             관리자 권한 획득 명령어 : enable

             '#'(sharp) : 관리자 모드(privileges)

             MAC Address Table 확인 명령어 : show mac-address-table

             MAC Address Table 삭제 명령어 : clear mac-address-table

 

 

 

 

 

 

 

 

* 브릿지(Bridge)

     과거에는 장비였으나 현재는 프로토콜 개념으로 사용.

     장비와 장비를 동일 네트워크로 연결한다. 

     서로다른 토폴로지(망구성)를 동일 망인것처럼 연결.

     현재는 스위치가 이 역할을 동시에 수행.

 

 

Data Link --> Topology (형태/모양)

 

이진트리 p2p 

  PC0   -  PC1  -  PC2

 

 Bus Topology

          PC1        PC3

             |              | 

   ------------------------------ <-반향파 . 터미네이터

       |             |

     PC0       PC2

 

    CSMA/CD(눈치봐서 통신하기) : 전기신호가 들어오면 통신하지 않음

    Token방식 : Time slice. 회선에 토큰 하나만 풀어놓고 그 토큰을 가지고있는 PC만 통신. 토큰 보유 시간이 존재.

                        단, 토큰 분배 기준이 없어서 토큰 대기시간이 길어질 수 있음.

 

 

 Ring Topology

   토폴로지를 원형으로 하여 방향성을 만듦. 토큰 분배 기준을 순서로 함.

   단, 중간에 토큰을 보유한 PC가 통신이 없으면 전체가 유휴상태가 됨. 혹은 토큰을 주지 못하는 상황 발생시 문제가 발생

 

 이중링 구조

   두개의 토폴로지를 원형으로 만들어서 서로 반대의 방향으로 토큰이 돌도록 함. 

   회선 중간에 장애가 발생할 경우 네트워크 전반에 영향을 주게 됨. 

 

 

 FDDI 

    이중 링구조를 광캐이블로 만듦. 100mbps속도.

 

  

  Star Topology

    중앙 관리 Sw/H가 존재하며 방사형으로 회선이 존재. 다른 회선에 영향을 주지 않음

             |

        -- Sw --

            /  \

 

  Mesh Topolpgy

     그물망처럼 촘촘하게 회선이 존재. 고비용.

 

 

 

 

 

정리 

    - L2 프로토콜 : STP/VTP

    - 스위치 : L2 프로토콜을 운영 할 수 있는 장비 

    - 트랜스 패런트 브릿징

        1. Learn (스위치에 연결된 상대방 호스트의 MAC)

        2. Foward 전달 (MAC 테이블에 MAC주소가 등록되어 있는 경우)

        3. Flooding 전달 (MAC 테이블에 MAC주소가 등록되어 있지 않는 경우)

        4. Aging (최근 5분간 사용되지 않은 경우 MAC 테이블에서 삭제)

        5. Filtering (필요한 경우 프레임의 전달을 막음

 

   - 브릿지 : 서로다른 이기종(다른 토폴로지)의 장비/망을 하나의 네트워크로 만들어준다.