컴퓨터 네트워크 5장 연습문제 해설

Chapter 05. MAC 계층

 

1. LAN 환경에서 LLC 계층과 MAC 계층의 역할 차이를 설명하시오.

l  LLC 계층 - OSI 7 계층 모델에서 정의한 데이터 링크 계층의 기본 기능을 주로 다룸

l  MAC 계층 – 물리적 전송 선로의 특징과 매체 간의 연결 방식에 따른 제어 부분을 처리

 

2. IEEE802 시리즈를 설명하시오.

l  국제 표준화 단체인 IEEE에서 데이터 링크 계층과 관련된 다양한 LAN 표준안 연구 결과를 IEEE802 시리즈로 발표했다.

l  IEEE 802.1은 관련 표준안 전체를 소개하고 인터페이스 프리미티브의 정의를 다룬다.

l  IEEE 802.2는 데이터 링크 계층의 상위 부분인 LLC 프로토콜의 정의를 다룬다.

l  IEEE 802.3은 이더넷으로 알려진 CSMA/CD 방식이다.

l  IEEE 802.4는 토큰 버스 방식이다.

l  IEEE 802.2는 토큰 링 방식에 관한 내용을 규정한다.

 

3. CSMA/CD, 토큰 버스, 토큰 링 방식에서 데이터를 전송하는 원리를 비교 설명하시오.

l  CDMA/CD – 프레임을 전송하기 전에 버스의 신호를 감지하는 메커니즘을 사용한다.

l  토큰 버스 – 물리적으로는 버스 구조로 연결되지만 논리적 데이터 전달은 링 구조로 되어 있다. 데이터 프레임의 전송이 호스트 사이에 순차적으로 이루어지도록 토큰(Token)이라는 제어 프레임이라는 전송 메커니즘을 사용한다. 프레임 전송을 원하는 호스트는 토큰이 도착할 때까지 기다리다가 도착한 토큰을 획득한 후에야 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 프레임 전송을 완료하면 이웃 호스트에 토큰을 넘겨준다. 이와 같은 과정이 호스트 사이에 순차적으로 반복되면서 토큰이 링을 순환하고, 네트워크에 연결된 모든 호스트의 순차 전송을 보장한다.

l  토큰 링 – 평소 하나의 토큰이 링 주위를 순환하다가 토큰을 확보한 호스트에만 데이터를 전송한다. 그리고 전송한 데이터가 링을 한 바퀴 돌고 난 뒤 송신자에 의해 회수되고, 토큰 프레임을 링에 반환하게 된다.

 

4. CSMA/CD 프레임 구조, 각 필드의 역할을 설명하시오.

7	1	2/6	2/6	2	0~1,500	0~46	4
Preamble	Start Delimiter (구분자)	Destination Address (착신지주소)	Source Address (발신지주소)	Length   (길이)	Data	Pad	Checksum   (오류 체크)
헤더					데이터	트레일러

l  Preamble: 7바이트 크기로, 수신 호스트가 송신 호스트의 클록과 동시를 맞출 수 있도록 시간 여유를 제공하는 것이 목적.

 

5. LLC 프레임과 이더넷 프레임의 관계를 설명하시오.

l  OSI 7 계층 모델에서는 데이터 전송 시, 최상위 계층인 응용 계층에서 시작해 물리 계층까지 내려오는 과정에서 각 계층의 프로토콜이 정의한 헤더 정보를 계속 추가한다. 좀 더 자세히 설명하자면 네트워크 계층에서 전송할 데이터는 LLC 계층으로 내려오면서, LLC 헤더 정보를 추가해 LLC 프레임이 된다. LLC 프레임은 다시 MAC 계층으로 내려오는데, 이 과정에서 그림처럼 MAC 헤더와 MAC 트레일러 정보를 추가한다. 이때 LLC 계층에서 보낸 LLC 헤더와 LLC 데이터는 MAC 계층에서 데이터로 취급되기 때문에 MAC 프레임의 Data 필드에 기록된다. 이후 MAC 계층에서는 MAC 프레임을 물리 계층을 사용하여 수신 호스트에 전송한다.

 

6. 허브와 스위치 허브의 차이를 설명하시오.

l  허브 – 각 호스트가 허브에 스타형으로 연결된다. 임의의 호스트에서 전송한 프레임을 허브에서 수신해 허브에 연결된 모든 호스트에 전달한다.

l  스위치 허브 – 일반 허브와 형태가 동일하지만, 성능 면에서 장점이 있다. 중앙에 위치한 허브에 스위치 기능이 있어 임의의 호스트에서 수신한 프레임을 모든 호스트에 전송하는 것이 아니고, 해당 프레임의 목적지로 지정한 호스트에만 전송한다. 따라서 이들 사이의 프레임 전송이 진행되고 있어도, 다른 호스트끼리 프레임을 전송할 수 있다. 따라서 전체 전송 용량이 증가하는 효과가 생긴다.

 

7. 토큰 버스 프레임의 구조를 그리고, 각 필드의 역할을 설명하시오.

>=1	1	1	2/6	2/6	0~8.182	4	1
Preamble	Start Delimiter (구분자)	Frame Control	Destination Address (착신지주소)	Source Address (발신지주소)	Data	Checksum   (오류 체크)	End Delimiter (끝 구분자)

l  Frame Control(프레임 제어): 데이터 프레임과 제어 프레임을 구분해준다. 데이터 프레임에서는 프레임 우선순위와 수신 호스트의 응답 확인이 필요할 때 사용하고, 제어 프레임에서는 토큰의 전달, 링 관리와 같은 용도로 사용한다.

 

8. 토큰 링 프레임의 구조를 그리고, 각 필드의 역할을 설명하시오.

1	1	1	2/6	2/6	크기 제한 없음	4	1		1
SD	AC	FC	Destination Address (착신지주소)	Source Address (발신지주소)	Data	Checksum   (오류 체크)	ED	FS

l  SD(Start Delimiter): 시작 구분자

l  AC(Access Control): 접근 제어

l  FC(Frame Control): 프레임 제어

l  ED(End Delimiter): 끝 구분자

l  FS(Frame Status): 프레임 상태

 

9. 토큰 링 방식에서 모니터 기능을 설명하시오.

l  모니터(Monitor): 링에 연결된 호스트 중에서 다른 호스트와 구별되는 특별한 기능을 수행하는 관리 호스트이다. 모니터로 지정한 호스트는 네트워크 관리 관련 기능을 수행하는데, 주로 네트워크의 정상 동작을 방해하는 예기치 않은 오류를 복구한다.

 

9. 토큰 링 프레임에서 Frame Status 필드의 역할을 설명하시오.

l  FS(Frame Status) 필드는 토큰 링 프레임의 맨 마지막에 위치하며, 프레임의 수신 호스트가 송신 호스트에게 응답할 수 있도록 한다.