[네트워크 기초] 2계층: 데이터 링크 계층

2계층은 데이터 링크 계층이라고도 불리며, 네트워크 상에서 동일한 네트워크 대역 내의 장비들 간에 데이터를 전달하는 중요한 역할을 합니다. 2계층의 주요 기능과 관련된 내용을 아래와 같이 설명할 수 있습니다.

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1. 2계층의 기능

데이터 링크 계층은 기본적으로 하나의 네트워크 대역(LAN) 내에서 데이터가 정확하게 전달될 수 있도록 보장합니다. 이를 통해 컴퓨터와 같은 장비들이 서로 직접 통신할 수 있게 됩니다.

• 데이터 전달: 같은 네트워크 상에 있는 여러 장비들 간에 데이터를 전달합니다. 이때 중요한 점은 어떤 장비에게 어떤 장비로 데이터를 전달할지 정하는 것입니다.
• 오류 제어: 데이터를 전송하는 과정에서 오류가 있는지 확인하고, 오류가 있을 경우 이를 수정하거나 재전송을 요청할 수 있습니다.
• 흐름 제어: 데이터가 너무 많이 전송되지 않도록 하여 네트워크의 과부하를 방지합니다. 즉, 누가 데이터를 보내고 받는지를 관리합니다.

2계층은 LAN 내에서만 데이터를 통신할 수 있습니다. 다른 네트워크와의 통신을 위해서는 **3계층(IP 계층)**의 도움을 받아야 합니다. 즉, 2계층은 동일 네트워크 내에서만 사용되며, 3계층이 다른 네트워크와의 연결을 돕습니다.

 

2. 2계층에서 사용하는 주소: MAC 주소

MAC 주소는 물리적 주소로, 네트워크 인터페이스 카드(NIC)에서 고유하게 할당된 주소입니다. MAC 주소는 16진수로 구성되며 12자리로 나타냅니다. 이는 **6바이트(48비트)**로 구성되어 있고, 네트워크 상에서 장비를 고유하게 식별합니다.

• 형식: 00:1A:2B:3C:4D:5E (12자리 16진수)
• 기능: 동일 네트워크 내에서 장비를 식별하고, 데이터를 정확한 장비로 전달하는 데 사용됩니다.

 

3. 2계층 프로토콜: Ethernet

Ethernet은 LAN에서 데이터를 전송할 때 사용되는 가장 기본적인 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 네트워크 상에서 데이터의 패킷을 전달하는 역할을 합니다. Ethernet 프로토콜은 3개의 주요 필드로 구성됩니다.

• Destination Address: 도착지 MAC 주소로, 데이터가 전달될 상대 장비의 MAC 주소입니다.
• Source Address: 출발지 MAC 주소로, 데이터를 보내는 장비의 MAC 주소입니다.
• Ethernet Type: 페이로드 안에 포함된 상위 계층 프로토콜을 알려주는 필드입니다. 예를 들어, IP 주소(IPv4)나 ARP 프로토콜이 있을 수 있습니다.

이렇게 Ethernet 프레임은 총 14바이트로 구성됩니다.

 

4. Ethernet 프레임 구조

Ethernet 프레임의 구성은 다음과 같습니다:

1. 목적지 주소 (Destination Address): 6바이트 - 데이터를 받을 장비의 MAC 주소.
2. 출발지 주소 (Source Address): 6바이트 - 데이터를 보낸 장비의 MAC 주소.
3. Ethernet Type: 2바이트 - 데이터 페이로드의 프로토콜을 식별하는 필드. 예) IPv4(0x0800), ARP(0x0806).
4. Payload: 데이터를 포함하는 부분으로, 실제로 전송하려는 사용자 데이터나 상위 계층의 프로토콜이 여기에 들어갑니다.
5. FCS (Frame Check Sequence): 오류 검사를 위한 4바이트 필드가 포함됩니다.

 

5. 내 PC의 MAC 주소 확인하기

내 컴퓨터의 MAC 주소를 확인하는 방법은 아래와 같습니다.

1. 명령 프롬프트 열기: Windows에서 cmd를 검색해 명령 프롬프트를 실행합니다.
2. 명령어 입력: ipconfig /all 명령어를 입력합니다.
3. 물리적 주소: 출력된 정보 중에서 **"물리적 주소"**라는 항목이 MAC 주소입니다.

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결론

2계층은 같은 네트워크 대역(LAN) 내에서 데이터를 정확하게 전달하고 네트워크 흐름을 관리하는 중요한 역할을 합니다. MAC 주소를 사용하여 장비를 구분하고, Ethernet 프로토콜을 사용하여 데이터를 전달하는 방식으로 네트워크 통신이 이루어집니다. 2계층은 주로 로컬 네트워크에서만 사용되며, 다른 네트워크와 통신하려면 3계층의 도움을 받아야 합니다.