[Network] 데이터링크 계층

데이터 링크 계층은 OSI 7계층 모델 중 2계층에 해당하며, 랜 카드나 네트워크 장비의 하드웨어 주소(MAC 주소)만을 사용하여 통신하는 계층이다.

 

MAC 주소

MAC(Media Access Control Address) 주소는 다음과 같은 특징을 가진다.

• 구성: 총 12개의 16진수(0-9, A-F)로 구성된다.
• 분할:
  • 앞쪽 6개의 16진수는 네트워크 카드를 만든 회사(OUI: Organizationally Unique Identifier)를 나타낸다.
  • 뒤쪽 6개의 16진수는 해당 회사에서 부여한 호스트 식별자(Host Identifier) 또는 시리얼 번호이다.
• 고유성: 같은 MAC 주소는 전 세계에 존재하지 않는다. 모든 네트워크 장비는 고유한 MAC 주소를 가진디.
• 형태: 1C-1B-DD-77-90-4C와 같은 형식으로 표현된다.

 

이더넷 패킷 구조

데이터는 여러 계층을 거치면서 헤더(Header)가 추가되어 패킷 형태로 구성된다. 이더넷 계층에서는 MAC 헤더가 추가된다.

• MAC Header (이더넷 계층):
  • 송신지 및 수신지 MAC 주소를 포함한다.
  • 스위치와 같은 네트워크 장비가 패킷을 목적지까지 전달하는 데 사용된다.
• IP Header (네트워크 계층):
  • 송신지 및 수신지 IP 주소를 포함합니다.
  • 목적지까지 데이터를 올바르게 전달하는 역할을 한다.
• TCP Header (전송 계층):
  • 송신지 및 수신지 포트 번호를 포함한다.
  • TCP 프로토콜은 데이터의 신뢰성을 보장하기 위해 데이터를 순서대로 전달하고 오류를 감지한다.
• Data (응용 계층 데이터):
  • 실제로 전송되는 정보(예: 웹 페이지, 파일, 이메일 등)이다.

IP 패킷에 MAC 헤더를 추가하면 이더넷 프레임(Ethernet Packet)이 완성된다. 이렇게 완성된 이더넷 프레임은 물리 계층에서 전기 신호로 변환되어 네트워크를 통해 전송된다.

 

LAN 어댑터의 역할

• LAN 카드(Network Interface Card, NIC)가 패킷을 생성하고 전송한다.
• 데이터가 실제 전기 신호 또는 무선 신호(Wi-Fi)로 변환되어 네트워크를 통해 이동하게 한다.

 

브리지 (Bridge)

• 랜(LAN)과 랜을 연결하는 초기의 네트워크 장치이다.
• 데이터 링크 계층에서 통신 선로를 따라서 한 네트워크에서 그다음 네트워크로 데이터 프레임을 복사하는 역할을 한다.

 

스위치 (Switch)

• 기본적으로 데이터 링크 계층(L2)에서 작동하는 장치이다.
• L2 스위치는 연결된 시스템이 늘어날수록 패킷 간 충돌 때문에 낮은 속도로 동작하는 더미 허브의 문제점을 해결하는 획기적인 방안으로 등장했다.

 

출처

• 양대일, 홍성혁, IT@CookBook,네트워크 해킹과 보안(4판)