[네트워크] 이더넷 Ethernet

📔 02-1. 이더넷

📌 0. 시작하기 전에

오늘날의 물리 계층과 데이터 링크 계층은 서로 밀접하게 연결되어 있다.

'이더넷'이라는 공통된 기술이 사용되기 때문.

 

이더넷(Ethernet)

- 다양한 통신 매체의 규격들과 송수신되는 프레임의 형태, 프레임을 주고받는 방법 등이 정의된 네트워크 기술.

- 유선 LAN 환경에서 가장 대중적으로 사용되는 기술.

 

📌 1. 이더넷 표준

IEEE 802.3이라는 이름으로 표준화.

 

📌 2. 통신 매체 표기 형태

'전송 속도BASE-추가 특성'

보통 통신 매체의 속도와 특성을 한눈에 파악하기 쉽도록 위와 같은 형태로 표기.

 

전송 속도 data rate

- 숫자만 표기되어 있으면 Mbps, 숫자 뒤에 G가 붙으면 Gbps.

- 예를 들어 100Base-T 케이블은 100Mbps 속도를 지원하는 케이블.

 

BASE

- 베이스밴드(BASEband)의 약자로, 변조 타입(modulation type)을 의미.

- 변조 타입이란 비트 신호로 변환된 데이터를 통신 매체로 전송하는 방법.

 

추가 특성

- 전송 가능한 최대 거리, 물리 계층 인코딩 방식, 레인 수 등이 명시된다.

- ex, 1000BASE-CX, 100GBASE-LR4

 

📌 3. 통신 매체 종류

C-동축 케이블

T-트위스티드 페어 케이블

S-단파장 광섬유 케이블

L-장파장 광섬유 케이블

 

ex, 10BASE-T: 10Mbps 속도를 지원하는 트위스티드 페어 케이블

 

📌 4. 이더넷 프레임

현대 유선 LAN 환경은 대부분 이더넷 기반으로 구성되므로,

호스트가 데이터 링크 계층에서 주고받는 프레임 형식도 정해져 있다.

-> 이더넷 프레임

 

이더넷 프레임은 캡슐화 과정을 통해 만들어진다.

 

이더넷 프레임

- 헤더: 프리앰블, 수신지 MAC 주소, 송신지 MAC 주소, 타입/길이

- 페이로드: 데이터

- 트레일러: FCS

 

프리앰블

- 이더넷 프레임의 시작을 알리는 8바이트 크기의 정보.

- 첫 7바이트는 10101010 값을, 마지막 바이트는 10101011 값을 가진다.

 

수신지 MAC 주소와 송신지 MAC 주소

- MAC 주소는 네트워크 인터페이스마다 부여되는 6바이트 길이의 주소.

- LAN 내의 수신지와 송신지 특정 가능.

- 일반적으로 고유하고, 변경되지 않는 주소로 부여된다.

- NIC(Network Interface Controller)라는 장치가 담당.

 

내 컴퓨터의 MAC 주소를 확인하려면?

- 터미널에서 ifconfig 를 입력하고, en0에서 ether 다음의 16진수 열두 자리로 구성된 값을 확인.

 

타입/길이

- 타입이란 어떤 정보를 캡슐화했는지.

- 이더타입(ethertype)이라고도 부른다.

- 대표적으로 상위 계층에서 사용된 프로토콜의 이름이 명시된다.

 

데이터

- PDU(protocol data unit)가 이곳에 포함된다.

- 반드시 46바이트 이상이어야 하므로, 부족하면 0으로 채워진다.

 

FCS(Frame Check Sequence)

- 오류가 있는지 확인하기 위한 필드.

- CRC(Cyclic Redundancy Check), 즉 순환 중복 검사라고 불리는 오류 검출용 값이 포함된다.

- 송신지는 프리앰블 값을 제외한 나머지 값들로 CRC 값을 계산하고 FCS 필드에 명시한다.

- 수신지는 수신한 프레임에서 값을 계산하고, FCS 필드 값과 비교한다. 일치하지 않으면 프레임 폐기.

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아래 책을 읽고 정리한 내용입니다.

혼자 공부하는 네트워크 | 강민철 - 교보문고