Protocol : Ethernet

OSI 7 layer의 2계층 data link에서 여러 프로토콜 중에 이더넷에 대해 설명하고자 한다.

 

개괄적인 설명은 이전 글 참고

2024.02.16 - [네트워크(Network)] - OSI 7-Layer

OSI 7-Layer

 

 

Data link 의 protocol 종류는 다양한데 , 그중에서도 Ethernet(이더넷)이 가장 보편적으로 쓰이고 있다.

보통 LAN 환경에서는 이더넷, WAN환경에서는 PPP, HDLC, frame-relay 등이 있다고 설명하고 배우지만

이더넷 만으로도 충분히 커버 가능하기 때문에 호환도가 높은 이더넷을 많이 사용하고 있다.  

 

2계층 구성은 Preamble + Frame으로,

이더넷의 구성에 대해 살펴보고자 한다.

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2layer ethernet의 구성

 

 

frame은 (header + playload + footer) 로 나뉘어있다.

MTU란?
Maximum Transmission Unit 으로
L2 frame 에서 전송 가능한 최대의 payload 크기를 이야기한다.

Ethernet Frame의 최대 길이는(MTU)? 

1518bytes.

이더넷의 payload 최대 사이즈는 1500bytes이므로

6 + 6 + 2 (최소 46~ 최대 1500) + 4 = 64~1518bytes 인 것이다.

 

이후에 자세히 설명하는 것으로 하고,

다시 구성의 처음부터  살펴보기로하자.

 

1) Preamble(8bytes)

2계층 헤더의 시작부분에 붙어있다.

데이터 신호의 동기화 : 동일 패턴 (10101010을 7회 반복 후 마지막에 10101011) 

마지막 8번째 byte = start frame delimiter(SFD) 를 의미한다.

 

2) Destination MAC Address(6bytes)

목적지 MAC Address

ex) To

3) Source MAC Address(6bytes)

출발지 MAC Address

ex) From

 

## 왜 다른 계층과 달리 목적지(DA)가 먼저 나오는걸까?

통신은 순차적으로 비트처리를 하기 때문에 목적지가 먼저 나오면 주소를 먼저 알 수 있어 효율적으로 빠른 처리가 가능함

때문에 목적 주소가 아닌 곳은 해당 목적지 주소를 확인하고 자신의 MAC 주소가 아닌 경우 그냥 폐기처리

(출발지 비트를 먼저 읽고 목적지를 읽는 것보다 더욱 효율적임)

 

## 예외적으로 broadcast, multicast 의 경우는 목적지(자신의 MAC주소)가 아니더라도 버리지 않고 처리함

 

3) Type(2bytes)

정확한 명칭은 Ether Type Code로,

상위 계층(L3)의 Protocol 코드 값을 담고있음 (ex) IP : 0x0800, ARP : 0x0806 ... )

type은 de-capsulation 했을 때 헤더의 비트 값이 달라지기 때문에 중요한 역할임

 

= 쉬운 말로 바꿔말하자면

type에 0x0800이 담겨있는 채로 3계층에 전달되고,

3계층에서 해당 type이 IP인걸 알고 IP 프로토콜에 맞게 처리를 하게 되는 것    

 

4) payload(46~1500bytes)

위에서 언급했듯 이더넷의 payload가 1500bytes인 것

## 2계층의 payload 최대 크기가 아님!

ex) ppp는 최대 1492bytes, HDLC는 페이로드 최대 1495bytes 정도로 설정될 수있다.    

 

5) FCS(4bytes)

Frame Check Sequence로, 무결성을 지키고 데이터 손실을 막기 위해 검증하는 단계

에러를 탐지만 함 -> 탐지된 에러가 있으면 그 데이터를 고치는 것이 아니라 값을 버리는 것으로 정리

ex) CRC32알고리즘   

 

이렇게 2계층 프로토콜 이더넷에 대해 알아보았다 

모두에게 도움이 되길 바라며