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CS/Network

Data Link Layer

by JHyun0302 2023. 9. 2.
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데이터 전송 방식

 

점대점 (point-to-point)  : 두 노드가 1:1 연결 (네트워크 확장)

 

1. 스타형 : 하나의 중개 노드 주위로 여러 노드 1:1 연결

 

확장 시 트리형

 

 

 

 

2. 링형 : 데이터는 한 방향으로 전송. 모든 노드들 브로드캐스팅 됨. (단, Token 있어야 데이터 전송 가능)

 

 

링형

 

 

3. 완전형 : 모든 호스트가 1:1 연결

 

 

완전형

 

 

 

4. 불규칙형 : 연결구조에 패턴 없음

 

 

불규칙형

 

 

 

 


브로드캐스팅 방식 : 특정 노드의 데이터가 모든 노드에 전달 (LAN)

  • 버스형, 링형

 

 

단점 : 동시에 두 노드가 데이터를 전송하면 충돌 (collision) 발생 (해결 : MAC)

 

 

 

 

버스형 : 공유된 전송 매체를 통해 모든 노드에 전달

 

 

버스형

 

 

 

 

 

 

 


에러 제어 & 흐름 제어

 

 

 

error control : frame 변형 / 분실 (해결 : 데이터 재전송)

 

 

 

 

 

 

정상 전송 : ACK 프레임을 통해 정상 수신했다는 것을 확인

 

 

정상 전송

 

 

 

 

비정상 전송 (frame 변형) : NAK 프레임을 수신한 송신 노드는 frame 재전송

 

 

 

비정상 전송 (frame 변형)

 

 

 

 

 

 

비정상 전송 (frame 분실) : timeout기능을 통해 송신 노드는 frame 재전송

 

 

비정상 전송 (frame 분실)

 

 

순서 번호를 통해 중복 데이터인지 확인

 

 

 

 

 

 

 

흐름 제어 (flow control) - DL 계층의 sliding window

 

 

 

 

 

 

 

 


프레임 동기화 (Frame synchronization)

 

프레임 시작과 끝을 구분하기 위해 사용

 

 

'

 

1. 문자 프레임 (character frame) : 전송되는 데이터가 문자로 구성된 데이터

  • 프레임 시작 : DLE, STX 문자 추가
  • 프레임 끝 : DLE, ETX 문자 추가

 

 

송신자 : DLE 뒤에 DLE 1개 더 추가

수신자 : DLE 연속 2번인 경우 1개 삭제

 

 

character frame

 

 

 

 

 

 

2. 비트 프레임 (bit frame) : 전송되는 데이터가 bit 단위인 데이터

  • 프레임 시작 & 끝 : `01111110` 추가
  • bit stuffing : `1`이 연속 5번 나오면 `0`추가

 

 

 

bit frame

 

 

 

 

 

 

 


에러 검출

 

 

Backward error control : Parity, block sum check, CRC (cyclic redundancy check)

  • 송신자 : 에러 검출이 가능하게 제어정보를 포함하여 보냄
  • 수신자 : 에러 검출 진행

 

 

 

Forward error control : Hamming code

  • 송신자 : 에러 검출 및 에러 발생 위치 확인이 가능하게 제어정보 보냄
  • 수신자 : 에러 검출 & 에러 수정

 

 

 

 

1. Parity

 

짝수 패리티

  • 송신자 : 끝에 parity bit 포함시켜 1개의 개수를 짝수로 만듬
  • 수신자 : 1개의 개수를 홀수라면 에러 발생

 

 

 

홀수 패리티

  • 송신자 : 끝에 parity bit 포함시켜 1개의 개수를 홀수로 만듬
  • 수신자 : 1개의 개수를 짝수라면 에러 발생

 

 

 

단점 : single-bit error 검출에 적합, 에러 위치 확인 불가

 

 

 

 

2. Blok sum check

  • 송신자 : 수평 & 수직 방향에 parity bit 추가하여 전송

 

 

단점 : 짝수 개의 bit 에러 발생시 검출 불가

 

 

 

 

 

3. CRC (cyclic redundancy check)

  • 송신자 : M(x) 뒤에 n 비트의 자리를 0으로 채운 뒤 n+1 비트의 생성 다항식 G(x)로 나눠 구한 n 비트의 나머지 R을 M(x) 뒤에 FCS 혹은 CRC의 값으로 설정하여 전송
  • 수신자 : 수신된 데이터를 G(x)로 나눔 (나머지 == 0 , 에러 없음)

 

 

 

CRC

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