OSI 1,2계층(물리, 데이터링크)

Layer 1 : 물리 계층

역할

전기적, 기계적, 물리적인 기능을 수행 : 비트의 부호화, 물리적 규격, 전송모드, 전송방식, 동기화 ..

매체

• 구리(copper)
  • STP(ShieldedTwistedPair) > FTP(Foil Screened Twisted Pair) > UTP(UnshieldedTwistedPair),
  • Standard(10mbps), FastEthernet(100M), GigaEthernet(1G), 10G
• 광케이블, 동축케이블 등등

전송모드

• Simplex (단방향)
• Duplex (양방향)
• Half (반이중)
• Full (전이중)

전송방식

• Unicast : 1:1
• Multicast : 1:N
• Broadcast : 1:All
  • 목적지 주소를 브로드캐스트 주소로 설정
  • 2계층 : FF:FF:FF:FF:FF:FF
  • 3계층 : 그 네트워크 대역에서 가장 큰 주소

구성요소

• 프로토콜 데이터 단위 PDU : 비트(Bit)
• 프로토콜 : Modem, Cable, Fiber, RS-232C
• 장비 : 허브, 리피터

 물리 계층(Physical Layer)은 1계층으로 자신보다 상위에 있는 데이터링크 계층의 데이터통신 기능을 원활하게 수행하도록 물리적인 연결 설정과 유지 및 해제 기능과 관계된다.

 

 디지털 데이터를 아날로그적인 전기적 신호로 변환하여 물리적인 전송을 가능하게하고 물리적인 매체를 통하여 비트 스트림을 전송하는데 필요한 기능을 제공한다. (*비트 스트림은 비트의 시계열이라는 뜻으로. 비트스트림을 가져와 기억 장치의 매체에 저장할 때 컴퓨터 파일이 만들어진다.)

 

 주요 기능들로는 장치와 전송 매체간의 인터페이스 특성과 전송 매체 유형 규정, 비트 동기화, 회선 구성(점대점, 다중점), 통신 자원 배분, 비트 전송 등을 수행한다.

Layer 2 : 데이터링크 계층

역할

같은 네트워크에서의 노드와 노드의 통신을 책임

주소 식별자

물리주소=하드웨어주소 (MAC 주소 : 6바이트(48비트))

기능

• 오류제어, 흐름제어(flow control)=흐름의 양 제어
• *접근제어(access control) : (CSMA)CarrierSenseMultipleAccess/CD

구성요소

• 네트워크 카드 = 이더넷카드
• PDU : 프레임(Frame)
• 프로토콜 : LAN에서는 99% Ethernet(WAN에서는 HDLC, Frame Relay, SONET, ATM)=
• 프로토콜 : 이더넷, MAC, PPP, ATM, LAN, Wifi
• 장비 : 브릿지, 스위치

 데이터링크 계층(Data Link Layer)은 2계층으로 인접한 네트워크 노드끼리 데이터를 전송하는 기능과 절차를 제공하며 물리계층에서 발생할 수 있는 오류를 감지하고 수정하는 역할을 수행한다.

 

 데이터링크 계층은 2개의 부 계층으로 구성되어있으며 각각 MAC(Media Access Control)와 LLC( Logical Link Control)이다.

 

 MAC은 물리적인 부분으로 매체간의 연결방식을 제어하며, 1계층과 연결하는 역할을 하고 LLC는 논리적인 부분으로 프레임(Frame)을 만들고 3계층과 연결하는 역할을 한다.

 

 주요 기능들로는 프레임(Frame) 구성, 물리 주소 지정, 흐름 제어(Flow Control), 오류 제어, 접근 제어 등이 있다.

 

 프레임 구성은 데이터 그램을 캡슐화시켜서 프레임 단위로 만들고, 헤더와 트레일러를 추가한다. (*헤더는 목적지/출발지 주소, 데이터 내용을 정의하며 트레일러는 비트 오류를 감지한다.)

 

 흐름 제어는 송신자와 수신자간의 데이터 처리 속도 차이를 해결하기 위한 제어이다. Feedback 방식이미 상위 계층은 Rate를 기반으로 작동한다. 오류 제어는 전송 중에 오류나 손실된 정보가 발생시 수신측에서 에러를 탐지 및 재전송하며 ARQ(Automatic Repeat Request) 과정을 수행한다. 접근 제어는 데이터링크의 연결 설정과 해제를 담당하며, 프레임 전송에 앞서 수신 측이 데이터 통신 가능상태에 있는지를 확인하여 데이터링크의 연결을 설정한다.