[인터넷 프로토콜] 2. 데이터 링크 계층과 인터페이스

데이터 링크의 기능

1. framing

2. error control

3. flow control

4. MAC (매체 접근 제어) : 전송 매체를 여러 컴퓨터가 공유하는 경우에만 필요

     - 누가 수신해야 하는 데이터인지 확실히 해야함.

     - 여러 컴퓨터가 공용의 매체에 귀기울이고 있다가, 자신의 MAC 주소가 프레임 헤더에 쓰여있는 것만 수신.

 

 

 

 

 

 

 

ip가 데이터링크 계층에 요구하는 것

1. 캡슐화

- Ethertype 같이 프레임 헤더에 IP 데이터그램을 실었다는 표시를 할 수 있어야 함.

 

 

 

2. ARP (address resolution protocol)

 

링크 계층 기술 2가지 유형

1) shared link 

    - 이더넷, 무선랜

    - MAC 주소 필요한 케이스

2) point to point link

    - 전화, PPP

    - 목적지 주소가 없어도 1:1이라 모호성 x. MAC 주소 필요 x

 

 

- 다음 홉 IP 주소에 해당하는 MAC 주소 알아내는 과정이 필요. (=ARP 프로토콜)

- 공유 매체 링크에 연결된 모든 컴퓨터(라우터)에는 ARP 캐시라고 하는 매핑 테이블이 있음.

      - arp 명령어로 확인 가능

 

 

 

 

 

 

3. MIB (management information base)

- 원격으로 기기, 프로토콜의 상태를 모니터링 하거나 작동을 바꾸는 명령을 주려고 할 때 필요한 정보를 모아놓은 것.

- 예를 들어 이더넷 스위치가 있다고 하면, 지금까지 송수신 된 이더넷 프레임의 개수는 몇 개인지, 스위치가 작동해온 시간 (uptime)은 총 얼마인지 등의 통계를 내부적으로 내고 있다..

 

 

 

 

 

 

인터페이스

- IP는 자기가 존재하는 기계에 연결된 모든 데이터링크 기술을 '인터페이스'로 추상화.

- 커널 내에서 한 데이터링크를 대표하는 자료구조.

    - IP주소는 여기에 할당됨.

    -  공유형인지 / 점대점 링크인지

    - 이 링크 하드웨어가 지금 사용 가능한 상태인지

    - MTU (2계층 프레임의 맥시멈 페이로드 크기)

    - 등을 포함..

- ifconfig 명령어로 확인해볼 수 있다.

 

*(다시 강조) 할당된 IP주소는 하드웨어(네트워크 카드. NIC)에 저장되는 것이 아니라 커널 내의 자료구조인 인터페이스에 저장된다.

 

 

local loopback 인터페이스

- 상응하는 하드웨어 NIC가 없고 순전히 커널안의 자료구조로 존재.

- 같은 컴퓨터 내 프로세스간 TCP/IP를 이용한 통신을 위한 용도 (IPC)

    - 하드웨어 NIC까지 내려갔다가 다시 IP로 올라오는 오버헤드 없이 커널 안에서 바로 유턴 가능.

- 컴퓨터가 부팅되면 자동 생성됨.

 

 

MTU

- maximum transmission unit

- 데이터링크 기술 (2계층) 페이로드 부분의 최대 크기. (IP 입장에서는 거기에 실을 수 있는 IP 데이터그램의 최대크기.)

- 예) 이더넷 = 1500바이트

- transport 계층 (4계층) 에서 이보다 큰 데이터를 내려보내면, IP가 잘라서 내려보내야 함 (=fragmentation)

 

 

 

 

 

 

 

이번 챕터 명령어

arp

- 이 컴퓨터의 arp 캐시 (테이블) 확인.

 

ifconfig

- 인터페이스 상태 확인

- window: ipconfig

- linux: netstat -i