데이터 링크 계층(Data Link Layer) [OSI 2계층]

OSI 7 계층에서 데이터 링크 계층은 2계층입니다. 전기 신호를 모아 사람이 알아볼 수 있는 데이터 형태로 처리합니다. 1계층처럼 전기 신호를 정확히 전달하는 목적보다 주소 정보를 정의하고, 정확한 주소로 통신이 되도록 하는데 초점을 맞춥니다.

1계층이 전기 신호를 보내는 것이 목적이기 때문에 출발지와 목적지를 구분할 수 없지만 2계층은 출발지와 도착지 주소를 확인하여 내게 보낸 것인지, 처리해야 하는지에 대한 검사 후에 데이터 처리가 수행됩니다.

1️⃣ 데이터 링크 계층

데이터 링크 계층은 전기 신호를 모아 사람이 알아볼 수 있는 데이터 형태로 처리합니다. 예전 물리 계층은 현재의 물리 계층처럼 신뢰할 수 있는 미디어가 아닌 경우가 많아 2계층에서 에러를 탐지하고 고쳐 재전송 했습니다.

현재 이더넷 기반 네트워크 2층은 에러를 탐지하는 역할만 수행합니다.

2️⃣ 2계층의 네트워크 구성 요소 및 특징

2계층에서 동작하는 네트워크 구성 요소는 ①’네트워크 인터페이스 카드’와 ②스위치입니다.

2계층의 중요한 특징은 MAC 주소 체계가 있다는 것이며, ①’네트워크 인터페이스 카드’와 ②스위치는 MAC 주소를 이해할 수 있습니다.

스위치는 MAC 주소를 보고 통신해야 할 포트를 지정해 내보내는 능력을 가지고 있습니다.

1. 네트워크 인터페이스 카드

NIC는 고유 MAC 주소가 있으며, 입력되는 전기 신호를 테이터 형태로 만들어 데이터에서 도착지 MAC 주소를 확인한 후 NIC로 들어오는 MAC 주소인지 확인합니다. NIC로 들어오는 전기 신호가 아니면 폐기, 맞을 경우 상위 계층에서 처리할 수 있도록 메모리에 적재합니다.

2. 스위치

스위치는 단말^(Terminal)이 어떤 MAC 주소인지, 연결된 포트는 어느 것인지 주소 습득 과정에서 알 수 있습니다.

단말(Terminal)은 중앙 컴퓨터나 네트워크와 연결되어 데이터를 입력하거나 결과를 보여주는 말단 장치를 말합니다. 일상생활에서 흔히 쓰는 스마트폰, 결제용 카드 단말기, 컴퓨터 모니터와 키보드가 모두 단말기에 해당합니다.

데이터를 기반으로 단말들이 통신할 때 포트를 적절하게 필터링 하고 정확한 포트로 포워딩 해 줍니다. 1계층인 피지컬 계층에서 동작하는 허브는 한 포트에서 전기 신호가 들어오면 전체 포트로 전기 신호를 전달하기 때문에 전체 네트워크에서 단 하나의 장비만 데이터를 보낼 수 있습니다.

스위치의 필터링 및 포워딩 기능이 통신에 필요한 포타만 사용하고 네트워크 전체의 불필요한 처리가 감소하면서 이더넷 네트워크 효율성이 향상되었으며 이더넷 기반의 네트워크가 더욱 많이 사용되는 이유가 되었습니다.