OSI - 2계층 (5)

안녕하세요 BTC_막내가최고야 팀입니다!

대망의 OSI 2계층 마지막 챕터! 

데이터링크 계층에서 이루어지는 장비에 대해 알아보도록 하겠습니다!

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데이터링크 계층에는 크게 

• Bridge
• Switch

장비가 있는데 어떻게 운영되는지 확인해볼게요~!

 

1.Bridge
 프레임을 다른 망에 복제시키는 역할을 하는 장비

• 특징
  • 여러 LAN 또는 LAN 세그먼트를 하나의 확장된 LAN 또는 더 큰 네트워크를 구축하는데 사용
    • 지리적으로 서로 떨어진 LAN을 서로 연결
    • 노드의 수나 연결 거리를 확장하고싶을때 사용
  • 트래픽의 분리
    • 작은 네트워크로 분할시켜 성능 개선
      • 접속된 노드들의 수가 지나치게 많아졋 병목현상이 일어날 때 이를 감소
    • 네트워크를 분할하여 고장 격리 부하 경감 효과
      • 서로 다른 세그먼트 간 간섭 충돌을 경감
  • 보안 강화
    • 통제 감시 용이
  • 서로 다른 MAC을 사용하는 LAN을 서로 연결
    • 3계층에서는 동일한 망 계층 프로토콜을 사용하나
    • 2계층상에서 이더넷과 Token Ring 등 서로 다른 종류의 매체접근 프로토콜[MAC]을 사용하는 네트워크를 상호 연결할때 사용
      • 서로 다른 프레임 형식, 다른 전송률, 다른 MTU, 다른 비트 전송 순서들을 맞춰주는데 어려움이 큼
• 주요 기능
  • 포워딩 [ 프레임 전달 ]
    • 브리지는 프레임의 내용,형식을 바꾸지 않고 주소만을 보고 해당 포트로 전달
  • 브리지 테이블의 구축
    • 수신 프레임의 목적 주소를 보고 전달할 포트를 결정하기 위한 변환 테이블 구축
  • 주소 학습 [ MAC주소 학습 ]
    • 수동으로 일일이 경로를 작성 관리하지 않고 수신 프레임의 출발지 주소를 보고 브리지테이블을 구축하여 학습 반영
  • 필터링
    • 브리지는 어떤 프레임은 전진시키고 어떤 프레임은 전진시키지 말아야하는지에 분별을 수행할 수 있도록 프로그래밍 가능
  • 플러딩
    • 브로드 캐스트 프레임을 받은 포트를 제외하고는 모든 포트로 해당 브로드캐스트 프레임을 단지 포워드 시키기만 함
• 경로배정 방식 구분
  • 고정경로 배정 알고리즘
  • 스패닝트리 알고리즘

• 스패닝 트리 알고리즘
  • 노드간 경로가 오직 하나 뿐인 토폴로지
    • 주로 루프 순환 방지를 위한 트리 특성을 갖는 그래프
  • 신장 트리 구조
    • 최상의 정점을 루트 노드
    • 모든 그룹 멤버들을 자손으로 갖는 트리 구조
  • 특징
    • 모든 정점들의 연결에 끊김이 없어야함

 

2. Switch

브리지 보다 저비용/고성능 으로 구현한 데이터링크 계층 기술

주어진 대역폭을 공유 사용하는 매체공유방식의 기존 LAN을 각 포트마다 독립적인 대역폭을 갖게하여 효율성 증대

• Switching Hub [ 스위치 허브 ]
  • 기존 더미 허브 [ 1계층 장비 ] 에 스위칭 기능을 부가한 중저가형 허브를 일컫음
• L2 스위치
  • 각 포트들은 데이터링크 계층에서 각각의 MAC 주소를 갖게함
    • 수신된 MAC 프레임의 목적지 주소를 보고 빠르게 출력 포트를 찾아서 포워드
  • 오늘날의 스위치 장비는 대부분 허브들을 대체
• 스위치 주요 특징
  • 속도가 빠름
    • CPU에 의한 소프트웨어 처리가 아닌 하드웨어적 수행
  • 네트워크를 미세하게 분할 가능
    • 네트워크를 미세하게 분할하여 실 사용자에게 대역폭을 최대한 할당 가능
  • 각 포트마다 전용 채널 할당 [ 전이중 방식 사용 ]
    • 각 포트 마다 전용의 대역폭 채널을 할당 전이중 방식의 데이터 통신
  • 브리지 보다 많은 수의 포트 보유 가능 [ 멀티포트 브리지 ]
    • 브리지는 최대 16개 포트를 갖으나 스위치는 수십 수백개 포트 가능
  • 특정 트래픽 고립 가능
    • 특정 세그먼트로의 트래픽을 고립시킴에 의해 전체 가용 대역폭 증가
      • 혼잡이 특히 심한 네트워크를 더 작은 세그먼트들로 나눔 → 통신 트래픽을 골고루 분산
  • 수신된 프레임을 빠르게 포워딩
    • Cut-though Switching 방식 사용
      • Cut-though Switching : 수신된 패킷의 헤더 부분만 검사하여 곧바로 스위칭 하는 방식
  • LAN 스위치에 의한 가상 LAN 기능 구현
    • 구성의 유연함 제공

 

 

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이렇게 데이터 링크 계층의 장비를 알아보았는데요

대망의 OSI 2계층 챕터가 종료가 되었습니다!

다음 차시는 OSI 3계층으로 찾아올게요~!~