MAC & LLC 계층

MAC (Media Access Control) : 프레임 동기화, 에러 검출 (CRC), collision 해결을 위해 사용

 

LLC (Logical Link Control) : 에러 제어, 흐름제어

 

 

 

IEEE 802 프로트콜 : LAN 환경에서 LLC, MAC, 물리 계층의 표준

 

 

 

IEEE 802.1	표준안 전체
IEEE 802.2	LLC
IEEE 802.3	CSMA/CD (Ethernet)
IEEE 802.4	token bus
IEEE 802.5	token ring
IEEE 802.11	CSMA/CA (WiFi)

 

 

 

 

 

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CSMA/CD(carrier sense multiple access with collision detection)

 

충돌 허용하고 충돌 발생시 해결

 

 

 

 

공유 버스에서 CSMA/CD

 

1. A → B 데이터 전송
2. B는 idle(어떤 노드도 데이터를 전송하고 있지 않다)고 판단
3. B가 A에게 데이터 전송시 충돌 발생
4. B가 먼저 충돌을 발견하면 LAN내 jam signal 보냄
5. 충돌이 발생된 노드들은 binary backoff 알고리즘을 사용하여 임의의 시간을 기다린 후 재전송

 

 

 

 

 

Switch hub를 통한 데이터 전송 : 충돌없이 frame 전송 가능

 

 

 

 

 

 

 

CSMA/CD 프레임 구조

 

 

• Preamble : 송/수신 속도를 맞출 수 있도록 함
• Start delimiter : 프레임의 시작 (프레임 동기화에 사용)
• Source / Destination address : 각각 송/수신자의 MAC 주소 나타냄
• Length/Type 
      필드 값 ≤ 1500 : Length
       필드 값 > 1500 : Type
• Data : 데이터 크기 < 46 byte 시 padding 필드에 해당 크기만큼 0으로 채워짐
• FCS (Frame Check Sequence) : 에러 검출을 위해 사용

 

 

 

 

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Token Bus

 

버스형의 장점 가짐 : 한 노드 고장나도 네트워크 동작

링형 장점 가짐 : 데이터 충돌 방지

 

 

 

• 물리적 구조 : 버스형 (실선)
• 논리적 구조 : 링형 (점선)

 

 

 

Token Bus 구조

 

 

 

 

• Start / End delimiter : 프레임의 시작 & 끝 (프레임 동기화에 사용)
• Frane control : 프레임 종류 구분위해 사용
       FF bit = 00: 제어 프레임
       FF bit = 01: 데이터 프레임
       FF bit = 10: 네트워크 관리용 
       FF bit = 11: reserved for future use
• ZZZZZZ bit: 제어 / 데이터 프레임에 대한 세부 설정을 위해 사용

 

 

 

 

 

 

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Token Ring

 

Token 가진 노드가 데이터 전송

데이터는 한 방향으로 전송 & broadcasting

 

자신에게 돌아오면 프레임 제거 & 토큰 반환

 

 

 

Token Frame

 

 

 

 

Token ring 구조

 

 

 

• Start / End delimiter : 프레임의 시작 & 끝 (프레임 동기화에 사용)

 

I (intermediate) bit : 처음과 중간 프레임은 `I bit=1`설정, 마지막 프레임은 `I bit = 0` 설정

 

E (error) bit : 처음 전송할 때 `E bit = 0` 설정, 에러검출을 한 첫 번째 노드는 `E bit = 1` 설정

 

 

 

• Access control

 

P bit : 토큰과 데이터 프레임에 우선순위 부여. `데이터 프레임 우선순위 ≥ 토큰 우선순위` 일 때 데이터 프레임 전송 가능

T bit : 토큰 프레임 `T = 1` , 데이터 프레임 `T = 0`

M bit : Monitor 노드는 데이터 프레임 지나가면 `M = 1` 설정. 다시 Monitor 노드 돌아오면 무한 순환으로 판단하고 프레임 삭제

 

 

• Frane control : 프레임 종류 구분위해 사용
       FF bit = 00: 제어 프레임
       FF bit = 01: 데이터 프레임
       FF bit = 10: 네트워크 관리용 
       FF bit = 11: reserved for future use
• ZZZZZZ bit: 제어 / 데이터 프레임에 대한 세부 설정을 위해 사용
  
  
  
  
  
• Frame Status

 

A (Access) bit : 프레임을 수신한 노드가 `A = 1` 설정

C (Copy) bit : 수신 노드가 프레임 내부 버퍼에 복사했을 때  `C = 1` 설정

A & C bit → ACK 역할

A & C bit 두 필드 값이 다르면 에러 검출