[컴퓨터네트워크] 데이터 링크 계층

데이터 링크 계층

데이터 링크 계층은 링크의 설정과 유지 및 종료를 담당하며 노드 간의 회선 제어, 흐름 제어, 오류 제어 기능을 수행하는 계층입니다.

데이터 링크 계층의 서비스

1. 에러 감지, 보정

데이터 전송 시 감쇠, 왜곡, 잡음에 의해 생성된 오류를 검출하고 정정하는 기능으로 데이터 전송의 신뢰성을 위해 반드시 필요한 기능입니다.

2. 채널 공유

여러 장치가 동일한 물리적 채널(physical channel)을 공유하고 데이터를 전송하는 것을 의미합니다.

채널은 이더넷(Ethernet) 및 무선 랜(Wi-Fi)과 같은 통신 기술에서 사용되는 케이블, 주파수 대역, 또는 인공 위성과 같은 전송 매체를 말합니다.

주파수 분할 (FDMA)
- FDMA (Frequency Division Multiple Access) FDMA는 주파수 분할 다중 액세스 방식으로, 각 사용자는 고유한 주파수 대역을 할당 받아 데이터를 전송합니다. 이 방식은 전송 매체의 대역폭을 분할하고 각 사용자에게 고정된 주파수 대역을 할당함으로써 통신을 가능하게 합니다. 대표적인 예시로는 라디오 방송이나 통신 위성이 있습니다.
시 분할 (TDMA)
- TDMA (Time Division Multiple Access) TDMA는 시간 분할 다중 액세스 방식으로, 여러 사용자는 동일한 주파수 대역을 공유하지만 각 사용자는 서로 다른 시간 슬롯(Time Slot)에서 데이터를 전송합니다. 각 사용자는 할당된 시간 동안 데이터를 전송하고, 그 이후에는 다른 사용자가 데이터를 전송할 수 있도록 시간 슬롯을 반복 사용합니다. TDMA는 무선 통신에서 사용되는 대표적인 기술입니다.
코드 분할 (CDMA)
- CDMA (Code Division Multiple Access) CDMA는 코드 분할 다중 액세스 방식으로, 여러 사용자는 동일한 주파수 대역을 공유하며, 각 사용자는 고유한 코드를 사용하여 데이터를 전송합니다. 이 코드는 전송된 데이터를 구별하고, 다른 사용자가 전송한 데이터와 충돌하지 않도록 보호하는 역할을 합니다. CDMA는 주로 휴대폰 통신에서 사용되는 대표적인 기술입니다.

ethernet

컴퓨터 네트워크 기술의 하나로, 일반적으로 LAN, MAN 및 WAN에서 가장 많이 활용되는 기술 규격입니다. 하나의 인터넷 회선에 유/무선 통신장비 공유기, 허브 등을 통해 다수의 시스템이 랜선 및 통신포트에 연결되어 통신이 가능한 네트워크 구조를 말합니다.

이더넷은 일반적으로 유선 LAN(Local Area Network)에서 사용되며, 주로 회사나 학교 등에서 컴퓨터와 서버, 라우터, 스위치 등 다양한 장치들이 연결되어 네트워크를 구성하는 데 사용됩니다.
이더넷은 다양한 속도로 동작할 수 있으며, 현재는 10Mbps부터 100Gbps 이상까지 다양한 속도의 이더넷이 존재합니다.

Q. internet 과 ethernet의 차이 ?

인터넷(Internet)은 전 세계적으로 연결된 수많은 컴퓨터와 장치들이 서로 통신할 수 있는 대규모 컴퓨터 네트워크를 말합니다. 인터넷은 다양한 통신 기술과 프로토콜, 서비스를 포함하고 있으며, 이더넷(Ethernet) 또한 인터넷을 구성하는 기술 중 하나입니다.

이더넷은 주로 로컬 네트워크(Local Area Network, LAN)에서 사용되며, 컴퓨터나 다른 장치들이 케이블을 통해 연결되어 데이터를 주고받을 수 있도록 합니다.

반면 인터넷은 이더넷 외에도 다양한 기술과 프로토콜을 사용하여, 지리적으로 떨어진 컴퓨터들도 서로 통신할 수 있도록 합니다.

간단히 말해, 이더넷은 로컬 네트워크에서 사용되는 기술이고, 인터넷은 전 세계적으로 연결된 대규모 컴퓨터 네트워크를 말합니다.

Q. ethernet과 wifi의 차이 ?

이더넷(Ethernet)과 Wi-Fi는 모두 컴퓨터 네트워크를 구성하는 기술입니다.

유선 vs 무선 : 이더넷은 케이블을 사용하여 컴퓨터와 다른 장치들을 연결하는 유선 기술입니다. 반면, Wi-Fi는 무선 기술로, 케이블 대신 무선 신호를 사용하여 컴퓨터와 다른 장치들을 연결합니다.
속도 : 이더넷은 대개 더 높은 속도를 제공하며, 최근 이더넷 기술은 10Gbps, 40Gbps, 100Gbps와 같은 매우 높은 속도를 지원합니다. 반면, Wi-Fi는 일반적으로 이더넷보다 더 낮은 속도를 제공하며, 대부분의 경우 1Gbps 이하의 속도를 지원합니다.
안정성 : 이더넷은 케이블을 사용하여 데이터를 전송하므로 더 안정적이고 예측 가능한 성능을 제공합니다. 반면, Wi-Fi는 무선 신호를 사용하므로 벽, 물체, 전파 간섭 등에 따라 신호 강도와 안정성이 크게 영향을 받습니다.
설치 및 유지보수 : 이더넷은 케이블을 연결하고 구성하기 때문에 설치 및 유지보수가 어렵습니다. 반면, Wi-Fi는 무선 신호를 사용하므로 설치가 쉽고 이동이 자유롭습니다.

따라서, 이더넷은 보다 안정적인 네트워크 연결과 높은 속도가 필요한 경우에 적합하며, Wi-Fi는 무선 연결이 필요한 이동성이 높은 장소나 여러 장치가 연결되어 있는 환경에서 유용합니다.

CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)

CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)는 이더넷(Ethernet)에서 사용되는 충돌 회피 프로토콜입니다.

CSMA/CD는 다음과 같은 단계로 구성됩니다.

Carrier Sense: 컴퓨터는 전송을 시작하기 전에 채널이 사용 중인지 확인합니다. 채널이 사용 중이면 다른 컴퓨터가 전송을 완료할 때까지 기다립니다.
Multiple Access: 채널이 사용 가능하면 컴퓨터는 데이터를 전송합니다.
Collision Detection: 다른 컴퓨터가 데이터를 전송하다가 충돌이 발생하면, 충돌을 감지하고 전송을 중단합니다. 그 후, 임의의 시간 동안 기다린 후, 다시 Carrier Sense 단계로 돌아가서 전송을 시도합니다.

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