OSI 1, 2 계층(네트워크 엑세스 계층) - 데이터 링크 레이어, 물리 계층

 데이터 링크 계층(2계층)

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- 전기 신호를 모아 알아볼 수 있는 데이터 형태로 처리한다. 출발지와 도착지 주소(MAC 주소)를 확인하고 내게 보낸 것이 맞는지 혹은 내가 처리해야 하는지에 대해 검사한 후 데이터 처리를 하는 것이 주된 역할이다.

여기서 주소를 확인한다는 것은 한 명과 통신하는 것이 아니라 동시에 여러 명과 통신할 수 있다는 것이기 때문에 무작정 데이터를 주고 받는 것이 아니라, 받는 사람이 데이터를 받을 수 있는지 확인하는 작업부터 해야한다. 이런 역할을 플로우 컨트롤(flow control)이라고 한다.

 

2계층에서 동작하는 네트워크 구성 요소에는 네트워크 인터페이스 카드와 스위치가 있다.

네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card, NIC)

- 다양한 이름을 가지고 있다. 랜 카드 라고 부르기도 하고, 네트워크 카드, 네트워크 인터페이스 컨트롤러(Network Interface Controller), 네트워크 어댑터(Network Adapter) 등으로 부르기도 한다.

• 주요 역할
  • 직렬화(Serialization) : NIC는 전기적 신호를 데이터 신호 형태로, 혹은 그 역으로 변환해준다. 이러한 상호 변환작업을 직렬화라고 한다.
  • MAC 주소 : NIC는 고유한 MAC 주소를 가지고 있다. 이 MAC 주소는 Media Access Control의 줄임말로, 네트워크에 접속하는 모든 장비는 MAC 주소라는 물리적 주소가 있어야 하고, 변경할 수 없도록 하드웨어에 고정되어 있습니다.
    NIC는 입력되는 전기 신호를 데이터 형태로 만들고 데이터에서 도착지 MAC주소를 확인한 후 자신에게 들어오는 전기 신호가 맞는지 확인합니다. 자신에게 들어오는 전기 신호가 아니면 버리고, 맞으면 이 데이터를 상위계층에서 처리 할 수 있도록 메모리에 적재한다.

스위치(Switch)

스위치는 여러 장비를 연결하고 통신을 중재하며, 케이블을 한 곳으로 모아주는 역할을 하는 2계층의 장비이다. 주어진 MAC 주소를 보고 어디로 연결되는지, 포트는 어디인지 확인하며 이 데이터를 기반으로 통신할 때 포트를 적절히 필터링 하고 정확한 포트로 포워딩 하는 역할을 한다.

• 필터링(Filtering)과 포워딩(Forwarding)
  
  • 패킷이 스위치에 들어온 경우, 도착지 MAC주소를 확인하고 자신이 가진 MAC 테이블과 비교해 맞는 정보가 있으면 매치되는 해당 포트로 패킷을 포워딩한다. 이때 다른 포트로는 해당 패킷을 보내지 않으므로 이 동작을 필터링이라고 부른다.
    
    

Physical Layer - 물리 계층

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 이 계층에서는 물리적 장비를 통해 전기 신호를 전달하며, 전기 신호를 전달하는데 초점이 맞춰져 있다.

• 주요 장비
  • 허브(Hub) 와 리피터 : 네트워크 통신을 중재
  • 케이블(Cable) : 케이블 본체를 구성하는 요소
  • 트랜시버(Tranceiver) :  컴퓨터의 랜카드와 케이블을 연결하는 장비로 다양한 외부신호를 컴퓨터 내부 전기신호로 바꾸어주는 역할

전기 신호가 1계층 장비에 들어오게 되면 이 전기 신호를 재생성하여 내보냅니다. 이 때 장비가 주소의 개념을 이해할 수 없으므로 전기 신호가 들어온 포트를 제외하고 모든 포트에 같은 전기 신호를 전송합니다.