CCNA 2

이더넷 (Ethernet)

- LAN 구간에서 사용되는 네트워킹 방식 중 하나
(Layer 2에서  사용되는 프로토콜)

- 다른 방식으로는 Token Ring, FDDI, ATM 방식이 있다.

- LAN에서 사용되는 프로토콜 (Protocol), 1980년에 DEC, 인텔, 제록스가 공동 개발한 Ethernet 1을 기반으로 1985년 IEEE에서 IEEE 802.3이라는 표준을 발표

- 네트워크 방식에 맞춰서 네트워크 장비들을 구입해야 한다.
(우리나라의 겨우 90% 이상이 Ethernet 방식으로 네트워킹 한다.)


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

- Ethernet의 가장 큰 특징은 CSMA/CD 방식으로 통신한다는 것

- Ethernet이 Frame을 전송하는 방식은 Full - duplex와 Half - duplex에 따라 다르다.

- CSMA/CD는 Half - duplex로 동작하는 링크에서 Ethernet이 Frame을 전송하는 방식


- CSMA/CD는 Half - duplex에서 동장하는 링크에서 Ethernet이 Freame을 전송하는 절차

1) 호스트가 Freame을 전송하기 전에 네트워크 상에 다른 Frame이 전송되는지 확인
  -> CS (Carrier Sense) (네트워크 신호가 있는지 감지)

2) Ethernet에 연결된 장비들은 네트워크 상에 Frame의 흐름이 없을떄 서로 동시에 Frame을 전송할 수 있다.
 -> MA (Multiple Access) (다중접근)

3) Ethernet은 복수의 장비가 동시에 Frame을 전송할 수 있고, 이 경우 충돌이 일어날 수 있기 때문에 전송 후 충돌 발생 여부를 확인
 -> CD (Collision Detection) (충돌 감지)


Half - duplex (채널이 하나 / 통로가 하나)

- 충돌이 발생하면 Frame을 전송한 장비들은 서로 랜덤한 시간을 대기했다 다시 재전송

- Half - duplex 네트워크에서는 데이터 전송량이 많은 때 Frame 충돌이 많이 발생한다.

- Ethernet 장비들은 충돌 발생시 최대 15회까지 재전송을 시도, 그래도 계속 실패시 Frame 전송을 포기한다.

-> 이상의 동작방식을 CSMA/CD라고 부른다. 그리고 충돌이 발생하는 영역을 CD (Collision Domain) 이라고 한다.


Full - duplex (채널이 둘 / 통로가 둘)

- Full - duplex로 동작하는 링크는 Frame의 송신과 수신이  서로 다른 채널(통로)을 통해 이루어지기 때문에 충돌이 일어나지 않는다.

- 충돌 감지도 하지 않는다
-> 즉, Full - duplex 모드에서 Ethernet 동작 방식이 CSMA/CD 가 아니다.

- 송수신 트래픽 양이 동일하다면 Half - duplex보다 Full - duplex의 속도가 2배 더 빠르다.




이더넷 (Ethernet) Frame 구조 (1)


Preamble (7byte) / SFD (1) / 목적지 주소 (6) / 출발지 주소 (6) / 타입 길이 (2) / 데이터 (46~1500) / FCS (4) 



1) Preamble

- Frame 전송의 시작을 나타내고, 10101010이 반복되는 7byte 길이의 필드

- 수신 측에 Frame이 전송된다는 것을 알리고 0과 1을 구분할수 있게 Synchronization (동기) 신호를 제공하는 역할
(때문에 Clock을 사용하지 않는다.)


2) SOF (SFD)

- 10101011의 값을 가지며 Frame의 시작을 알리는데 사용

-> Ethernet Frame 크기를 나타낼 때 Preamble 과 SOF를 합친 8byte는 제외


3) 목적지 주소

-> Dsetination MAC address
즉, 수신지의 MAC address

4) 출발지 주소

-> Source MAC address
즉, 출발지의 MAC address

5) 타입 or 길이

-> 상위 계층 프로토콜 (Network Layer : IPv4 , IPv6 , IPX , Appletalk), 데이터 필드의 길이나 MAC 클라이언트 프로토콜의 종류를 표시 (1500 이하면 데이터 필드의 길이 표시, 1500 이상이면 MAC 클라이언트 프로토콜의 종류 / 즉, 이더타입 표시 ) 


6) 데이터

- 상위 계층에서 받은 캡슐화 된 데이터 (Packet)

7) FCS (Frame Check Sequence)

- 오류 검출용 필드

- 전송되는 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소부터 데이터 필드까지 에러 발생 여부를 확인 하기 위한 필드.