(스탠다드) [OSI-7계층] 데이터링크 계층
데이터 링크 계층
데이터링크 계층은 OSI 7계층에서 두 번째 계층으로, 네트워크 내에서 장치 간 데이터의 신뢰성 있고 오류 없는 전송을 보장하는 역할을 수행한다. 데이터 전송의 기본 단위인 프레임(Frame)을 처리합니다.
- 데이터 전송 과정
- 송신쪽은 데이터를 프레임으로 캡슐화하고 MAC 주소를 포함시킨다.
- 데이터를 네트워크 매체(케이블 또는 무선)를 통해 전송한다.
- 수신 장치는 프레임의 헤더를 확인하여 자신의 MAC 주소와 일치하는지 확인한다.
- 오류 검사를 수행하고, 문제가 없으면 상위 계층(3계층, 네트워크 계층)으로 데이터를 전달한다.
데이터링크 계층의 주요 역할과 기능
- 프레이밍 (Framing)
- 데이터를 프레임 단위로 나누어 전송한다. 각 프레임은 시작과 끝을 구분할 수 있는 헤더와 트레일러를 포함하여 구성된다. 데이터가 네트워크를 통해 올바르게 전달될 수 있도록 주소 정보를 추가한다. (예: MAC 주소)
- 오류 감지 및 수정 (Error Detection and Correction)
- 데이터 전송 중 발생할 수 있는 오류를 감지한다. 이를 위해 체크섬(CRC, Cyclic Redundancy Check) 같은 오류 검출 메커니즘을 사용합니다. 일부 프로토콜은 간단한 오류 수정 기능도 제공합니다.
- 흐름 제어 (Flow Control)
- 송신자와 수신자 간의 데이터 전송 속도를 조절하여 데이터 손실이나 과부하를 방지한다. (예: 슬라이딩 윈도우 기법)
- 물리적 주소 지정 (Physical Addressing)
- 데이터 링크 계층은 MAC 주소(하드웨어 주소)를 사용하여 로컬 네트워크 내의 장치 간 데이터를 전달한다. 이는 IP 주소(네트워크 계층 주소)와는 다른 하드웨어 기반 주소이다.
- 링크 제어 (Link Control)
- 네트워크 링크를 관리하고 데이터 전송 상태를 유지한다. 동기화, 접속 설정, 링크 해제와 같은 작업을 수행한다.
데이터링크 계층의 하위 계층
- 논리 링크 제어(LLC, Logical Link Control)
- 데이터 전송에서 논리적 링크를 관리한다. 프레임의 에러 제어 및 흐름 제어를 담당합니다. 다양한 네트워크 프로토콜(IP, IPX 등)을 지원할 수 있도록 인터페이스를 제공한다.
- 매체 접근 제어(MAC, Media Access Control)
- 네트워크에 연결된 여러 장치가 동일한 물리적 매체를 사용할 때 충돌을 방지하고 데이터 전송을 관리합니다. [CSMA/CD (이더넷), CSMA/CA (Wi-Fi)]
데이터링크 계층에서 사용하는 주요 프로토콜 및 기술
- Ethernet: 가장 널리 사용되는 LAN 기술로, CSMA/CD 기반.
- Wi-Fi (IEEE 802.11): 무선 네트워크에서 사용.
- PPP (Point-to-Point Protocol): 점대점 연결에서 사용.
- HDLC (High-Level Data Link Control): 광역 네트워크(WAN)에서 사용.
데이터링크 계층은 신뢰성과 효율성을 보장하여 네트워크가 원활히 작동하도록 만든다. 네트워크의 하위 구조와 직접적으로 연결되어 있기 때문에, 데이터 전송의 성공 여부는 이 계층의 역할 수행에 크게 좌우된다.
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