데이터 링크 계충

오류제어

네트워크에서 데이터 송수신 과정에서 오류가 발생할 수 있다.

전송 오류의 종류

전송 오류에는 데이터가 깨져서 도착하는 변형 오류와 데이터가 도착하지 못하는 데이터 분실 오류가 있다.

전송 오류 문제를 해결하는 오류 제어 기능은 통신 프로토콜의 가장 기본적인 기능에 속한다.

전송 오류 해결방법

1차 원인은 물리 계층의 전송 매체에 의한 물리적인 오류이다. 이를 해결하기 위해서 데이터 링크 계층이 물리적인 전송 오류를 해결한다.

(a) 데이터가 오류 없이 정상적으로 도착
(b) 데이터가 수신 호스트에 도착하지 못하는 데이터 분실 오류
(c) 데이터의 내용이 변경되어 도착하는 데이터 변형 오류

네트워크에서 전송 오류를 해결하는 일반적인 방법은 송신 호스트가 원래 데이터를 재전송하는 것이다.

흐름 제어

전송 매체에서 물리적인 오류가 없었는데도 데이터를 분실하는 경우가 있는데, 이는 송수신 호스트 사이의 데이터 전송/처리 속도 차이 때문에 발생하기도 한다.

수신 호스트에 데이터가 도착하면 일단 내부 버퍼에 보관했다가 처리한다. 내부 버퍼에 보관할 공간을 확보하지 못하면 데이터를 논리적으로 분실하는 결과를 초래한다.

일반적으로 수신 호스트의 버퍼 처리 속도보다 송신 호스트가 데이터를 전송하는 속도가 빠르면 논리적인 데이터 분실 오류가 발생할 수 있다. 이를 해결하려면 송신 호스트의 전송 속도를 제어하는 흐름 제어 기능이 필요하다.

네트워크 계층

ARP

TCP/IP 모델에서 사용하는 주소는

• 데이터 링크 계층의 MAC 주소
• 네트워크 게층의 IP주소
• 전송 계층의 포트 번호이다.

포트 번호는 사용자 프로그램 환경에서 사용되므로, 번호 할당과 관리가 다른 계층 프로토콜의 동작에 크게 영향을 미치지 않는다.

계층 2 프로토콜을 이용해 데이터를 전송하려면 목적지 호스트의 MAC주소가 필요하다.
일반적으로 송신 호스트는 자신의 IP주소와 MAC주소는 쉽게 얻을 수 있지만, 수신자의 주소를 얻으려면 몇 단계의 처리 과정이 필요하다.
싱대방 호스트의 IP주소는 응용프로그램의 사용자로부터 입력되지만 MAC주소 정보는 어디에서도 얻을 수 없다. 따라서 사용자로부터 입력된 상대방 호스트 IP주소를 이용해 MAC주소를 구하는 기능이 필요한데 ARP가 이 기능을 담당한다.

RARP

호스트의 IP주소는 컴푸터 설정 작업의 초기화 과정에서 특정 파일에 보관된다. 그러나 하드디스크가 없는 시스템은 LAN 카드에 내장된 자신의 MAC주소는 알지만 파일 시스템이 존재하지 않으므로 IP주소를 알 수 없다. 이 문제를 해결하기 위하여 MAC주소를 IP주소로 변환하는 RARP가 필요하다.

ICMP

데이터 전송 프로토콜 IP가 동작하는 과정에서는 전송 오류가 발생할 수 있다.
오류가 발생하면 반드시 송신자에게 회신해 복구 작업을 하게 해야하는데 이 작업은 ICMP가 담당한다.
ICMP프로토콜은 오류 메시지를 전송하기 위한 별도의 헤더 구조를 가지며, IP패킷에 캡슐화되어 전송되지만 IP와 같은 계층으로 취급된다.