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컴퓨터 네트워크 강의 - 5장. MAC 계층 (1) IEEE 802 시리즈

5장. MAC 계층

(1) IEEE 802 시리즈

강의 목표

  • LAN 환경에서 MAC 계층과 LLC 계층의 차이와 역할 이해
  • IEEE 802 표준 개요 이해

LLC 계층과 MAC 계층

LAN 환경에서는 데이터 링크 계층을 LLC 계층과 MAC 계층으로 나누어 처리

  • LLC(Logical Link Control)

    • 데이터 링크 계층의 기본 기능
    • WAN의 데이터 링크 계층과 거의 유사
    • 다양한 LAN 기술에 공통적으로 있는 것이 LLC 계층에 속함

  • MAC(Medium Access Control)

    • 물리 계층에 직접적으로 연관 있는(종속된) 것이 MAC 계층에 속함
    • 이더넷, 토큰 링, 토큰 버스

LLC와 MAC 계층 관계

IEEE 802 시리즈

IEEE 802 시리즈의 계층 구조

  • IEEE에서 LAN 표준안 연구 결과를 802 시리즈로 발표

    • 802.1

      • 관련 표준안 전체 소개
      • 인터페이스 프리미티브 정의

    • 802.2

      • LLC 프로토콜 정의

    • 803.3 ~

      • 물리 계층과 MAC 계층

MAC 소개

공유 버스에서의 데이터 전송

  • 5번 호스트에서 1번 호스트로 데이터 전송
  • 전송하는 데이터를 모든 호스트가 볼 수 있지만 1번으로 가는 데이터임을 알고 2~4번 호스트에서는 처리하지 않음
  • 1번 호스트에서 해당 내용을 상위 계층으로 전달

  • 충돌 발생 가능성 존재

    • 5번에서 1번으로 데이터를 전송하는 동시에 1번에서 4번으로 데이터를 전송하면 필연적으로 중간에 충돌이 발생

  • 충돌 해결 방안

    • 충돌 허용 후 조치 (이더넷 방식)

      • CSMA/CD(Carrier Sense multiple Access/Collision Detection)
      • 데이터를 보내기 전에 캐리어가 있는지 봐서 캐리어가 있다면 데이터를 싣고, 여러 캐리어에 동시에 실어보내면 결국 충돌이 발생하기 때문에, 충돌을 감지한 즉시 데이터를 보내지 않고 취소함
      • 이렇게 충돌 감지한 후 재전송
      • 매체 길이가 길어질수록 프레임 전송 지연 증가, 충돌 발생 가능성 증가

    • 충돌 원천 차단

      • 타임 슬롯을 배정하여 이 시간대에는 1번만 전송 가능, 저 시간대에는 2번만 전송 가능과 같은 방식으로 충돌 예방
      • 또는 토큰 유무에 따라 데이터 전송 권한 유무 판단

  • 토큰 버스 토큰 버스

    • 물리적으로는 버스 구조이나, 논리적으로는 링 구조
    • 5번 호스트에서 데이터를 전송할 때, 버스 구조처럼 데이터는 6번으로, 그리고 7번에서 9번 방향으로 퍼진다
    • 하지만 토큰(전송 권한)은 5번에서 1번, 9번, 7번, 6번, 다시 5번으로 전달되므로 논리적으로는 링 구조를 가진다

  • 토큰 링 토큰 링

    • 순환 구조의 전송 매체
    • 대기 모드와 전송 모드로 동작

IEEE 802 워킹 그룹 개요

  • IEEE는 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers)로, 전기전자공학 전문가들의 국제조직이다. 전기 전자에 대한 산업 표준 회의를 통하여 정하고 이것을 공표하여, 산업 기기간의 표준화를 구현한다.

  • IEEE 802.1

    • 802 LAN/MAN 아키텍쳐
    • 802 LAN, MAN, WAN 사이 네트워킹
    • 802 연결 보안
    • 802 전체 네트워크 관리
    • MAC, LLC 계층 위의 프로토콜 계층
    • 802.1D (신장트리 프로토콜)
    • 802.1Q (VLAN: 가상 근거리 통신망)
    • 802.1aq (최단 경로 브리징)

  • IEEE 802.2 (활동 안 함: 논의가 끝났거나 새로 논의할 게 없는 상태)

    • 논리링크제어 정의

  • IEEE 802.3

    • 이더넷

  • IEEE 802.4 (해산: 더이상 논의하지 않으며 사용하지 않음)

    • 토큰 버스

  • IEEE 802.5 (활동 안 함)

    • 토큰 링

  • IEEE 802.6 (해산)

    • MAN 표준
    • 기존의 FDDI 표준 개선
  • IEEE 802.7 (해산)

  • IEEE 802.8 (해산)

    • 광섬유 기술 권고 그룹(Fiber Optic Technical Advisory Group)

  • IEEE 802.9 (해산)

    • 카테고리 3의 TP(Twisted Pair) 상에서 음성, 데이터 전송
    • 이소이더넷(isoEthernet)

  • IEEE 802.10 (해산)

    • LAN, MAN에서 사용할 수 있는 보안 기능 (2004년 철회)

  • IEEE 802.11

    • Wireless LAN(WLAN) & Mesh(Wi-Fi certification)

  • IEEE 802.12 (해산)

    • 100BaseVG

      • category 3 UTP wires (known as Voice Grade)에서 100Mbits/s 구현
      • 100VG-AnyLAN (Ethernet, Token ring)

  • IEEE 802.13 (미사용)

    • Fast Ethernet 개발 용도로 예약

  • IEEE 802.14 (해산)

    • Cable modems

  • IEEE 802.15

    • Wireless PAN

  • IEEE 802.15.1

    • Bluetooth certification

  • IEEE 802.15.2

    • IEEE 802.15 and IEEE 802.11 coexistence
    • .15와 .11을 어떻게 같이 운영할 것인지 논의

  • IEEE 802.15.3

    • High-Rate wireless PAN (e.g. UWB, etc.)
    • 고속

  • IEEE 802.15.4

    • Low-Rate wireless PAN (e.g. ZigBee, WirelessHART, MiWi, etc.)
    • 저속

  • IEEE 802.15.5

    • Mesh networking for WPAN

  • IEEE 802.15.5

    • Body area network
    • 생체 신호, 건강 정보 수집 및 공유 관련

  • IEEE 802.16

    • Broadband Wireless Access (WiMAX certification)

  • IEEE 802.16.1

    • Local Multipoint Distribution Service

  • IEEE 802.17

    • Resilient packet ring

  • IEEE 802.18

    • Radio Regulatory TAG(Technical Advisory Group)

  • IEEE 802.19

    • Coexistence TAG

  • IEEE 802.20

    • Mobile Broadband Wireless Access

  • IEEE 802.21

    • Media Independent Handoff

  • IEEE 802.22

    • Wireless Regional Area Network

  • IEEE 802.23

    • Emergency Services Working Group

  • IEEE 802.24

    • Smart Grid TAG

  • IEEE 802.25 (비준 전)

    • Omni-Range Area Network

Published 10 Jan 2021