데이터 링크 계층

첫 번째 홉: 디바이스와 디바이스가 실제로 만나는 곳

두 장치가 케이블이나 Wi-Fi 액세스 포인트를 공유하면 먼저 데이터 링크 계층에서 통신합니다.
이 계층은 물리적 계층의 원시 비트를 프레임으로 래핑하고, 로컬 주소를 추가하고, 다음에 말할 수 있는 사람을 조정합니다.

결과적으로 데이터 링크 계층은 신뢰할 수 없는 전기 매체를 관리 가능한 로컬 채널로 전환합니다.
그러면 상위 계층은 충돌과 노이즈 대신 라우팅, 세션, 애플리케이션에 집중할 수 있습니다.

OSI 스택에서 데이터 링크 계층의 위치

데이터 링크 계층은 물리적 계층 바로 위와 네트워크 계층 아래에 위치합니다.
물리적 계층은 원시 비트를 이동하고, 데이터 링크 계층은 이러한 비트를 이웃 간의 프레임으로 변환합니다.
그런 다음 네트워크 계층(IP)은 이러한 많은 로컬 링크를 엔드투엔드 경로로 연결합니다.

각 레이어에는 명확한 책임이 있기 때문에 디자이너는 스택의 모든 부분을 다시 작성하지 않고도 하드웨어나 프로토콜을 교체할 수 있습니다.
스위치, 네트워크 인터페이스 카드, 무선 어댑터는 모두 데이터 링크 작업에 중점을 두고 있습니다.

프레임, MAC 주소 및 로컬 전송

OSI 레이어 2에서는 데이터가 패킷이 아닌 프레임으로 이동합니다.
각 프레임에는 일반적으로 헤더, 페이로드 및 트레일러가 포함됩니다:

• 소스 MAC 주소

• 대상 MAC 주소

• 이더타입 또는 프로토콜 식별자

• 선택적 VLAN 태그

• 오류 확인 필드(예: FCS)

네트워크 인터페이스 카드는 프레임을 생성하고 구문 분석합니다.
스위치는 MAC 주소를 읽고, 어떤 포트가 어떤 장치를 호스팅하는지 파악하고, 그에 따라 프레임을 전달합니다.
따라서 로컬 세그먼트는 무작위 군중이 아닌 공유되지만 조직화된 복도처럼 작동합니다.

링크의 안정성 및 액세스 제어

프레임을 운반하는 매체는 간섭, 충돌, 낙하 등의 문제가 발생할 수 있습니다.
따라서 데이터 링크 계층은 신뢰성과 공정성을 개선하는 메커니즘을 추가합니다.

일반적인 기능은 다음과 같습니다:

• 체크섬 또는 프레임 검사 시퀀스를 통한 오류 감지

• 특정 기술에 대한 선택적 재전송

• 느린 피어에 대한 오버런을 방지하는 흐름 제어

• CSMA/CD 또는 CSMA/CA와 같은 MAC(미디어 액세스 제어) 방법

최신 스위치 이더넷은 충돌을 줄이는 반면 Wi-Fi는 신중한 경합 규칙에 의존합니다.
이러한 기술은 많은 디바이스가 동일한 매체를 두고 경쟁하는 경우에도 로컬 전송을 효율적으로 유지합니다.

변형 및 하위 레이어: 이더넷, Wi-Fi 등

OSI 모델은 특정 프로토콜이 아닌 역할을 정의합니다.
실제로는 다양한 기술에서 자체 프레임 형식과 규칙을 사용하여 레이어 2를 구현합니다.

일반적인 예입니다:

• 이더넷(IEEE 802.3): 지배적인 유선 LAN 기술

• Wi-Fi(IEEE 802.11): 자체 관리 및 제어 프레임이 있는 무선 LAN

• PPP 및 HDLC: 직렬 및 WAN 연결을 위한 포인트 투 포인트 링크

또한 IEEE 802.2는 계층을 두 개의 하위 계층으로 나눕니다:

• 논리적 링크 제어(LLC): 상위 프로토콜을 식별하고 멀티플렉싱을 관리합니다.

• 미디어 액세스 제어(MAC): 물리적 매체에 대한 주소 지정 및 액세스를 처리합니다.

이렇게 분할하면 여러 링크 유형에서 일부 로직을 재사용할 수 있습니다.

데이터 전송에 데이터 링크 계층이 중요한 이유

파일 복사, 백업 작업, 원격 복구 트래픽은 결국 레이어 2 프레임을 이용합니다.
높은 수준의 스토리지 프로토콜도 여전히 노드 간의 안정적인 로컬 전송에 의존합니다.

스위치, NIC 드라이버 또는 Wi-Fi 링크가 잘못 작동하면 시간 초과, 중단 및 손상된 전송이 표시됩니다.
심각한 경우에는 잘못된 링크로 인해 파일 시스템이 손상되거나 복구 작업이 중단될 수 있습니다.

관리자는 레이어 2에서 오류와 링크 품질을 모니터링하여 위의 더 중요한 작업을 보호합니다.
다음과 같은 도구 Amagicsoft 데이터 복구 그런 다음 대량의 복구된 데이터를 서버나 워크스테이션으로 다시 옮길 때 더 건강한 경로를 통해 작동합니다.

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