[네트워크] 2: 데이터 링크 계층 - 데이터 전송

네트워크 구조에 대해서 알아봤으니, 이제 데이터 전송에 대해 본격적으로 알아보자.

 

용어 정리

switching(교환): 전달 경로가 둘 이상일 때 라우터가 어느 방향으로 전달할지 선택하는 기능.

routing(라우팅): 컴퓨터 네트워크에서는 교환보다는 라우팅이라는 용어가 보편적으로 사용됨.

transmission(전송): 1:1로 직접 연결된 두 시스템 간 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하기 위한 것.

                                        → 라우팅 개념이 아니다.

 

 

 

전송 방식의 종류

지리 분포에 따라 LAN, MAN, WAN으로 나눈다.

기술에 따라 점대점 방식과 브로드캐스팅 방식으로 나눈다.

LAN, MAN, WAN은 저번 블로그에서 다뤘으므로 이번 글에서는 점대점 방식과 브로드캐스팅 방식을 알아보자.

 

점대점 방식

송신 호스트가 중개 호스트와 1:1로 연결되므로 다른 호스트에게 데이터가 전달되지 않는다.

원거리에 있는 호스트 사이의 통신 방식으로 WAN환경에서 주로 사용한다.

 

연결개수 ↑ → 전송 매체 길이도↑ →  비용 ↑

연결개수 ↓ →  특정구간의 네트워크 혼잡도 ↑ 

→  따라서 모든 호스트를 완전형과 같이 점대점으로 연결하기는 힘듦

→  트래픽이 많이 발생하는 구간에서는 전송매체의 수를 늘리고, 그렇지 않은 구간에서는 줄이는 방식이 효율적임.

→  그래서, 대부분 불규칙형이다.

 

스타형

[출처 1]

스타형에서 다시 끝노드에서 확장하면 트리형 구조로 확장할 수 있다.

 

 

 

 

 

트리형

[출처1]

링형

[출처 1]

모든 전송 데이터가 반드시 링 한 바퀴를 순환해야 하므로 브로드캐스팅 방식을 지원한다.

하지만 모든 호스트가 1대1로 연결되므로 점대점이기도 하다.

 

토큰이라는 특수한 제어프레임이 충돌을 제한한다.

토큰이 자신의 호스트에 도착 

→ 호스트 내부에 보관 후, 전송 데이터 전송 시작

→ 전송 데이터가 한바퀴 돌고 되돌아오면 전송 데이터 회수

→ 토큰을 다시 링 네트워크로 반환

다만, 한 호스트가 망가지면 전체 네트워크가 작동하지 않을 수  있다.

 

완전형

[출처 1]

 

모든 호스트가 연결 되어 있으므로 라우팅 기능이 필요가 없다.

하지만, 비용적인 측면에서 비효율 적이다.

 

 

 

불규칙형

연결 구조가 특정 패턴으로 분류할 수 없다. 위에서 설명한 효율 때문에 대부분 불규칙형이다.

 

브로드캐스팅 방식

공유 전송 매체 하나에 여러 호스트를 연결하므로 모든 호스트에게 데이터가 전송된다.

→  따라서, 라우팅 기능이 필요 없다.

근거리에 있는 호스트 사이 통신 방식으로 LAN환경에서 주로 사용한다.

버스형과 링형으로 나뉘고, 자세한 설명은 네트워크 기술의 네트워크 분류의 LAN을 참고.

 

멀티포인트 통신

유니포인트: 송신 호스트 기준으로 하나의 수신 호스트와 연결

멀티포인트: 송신 호스트 기준으로 다수의 수신 호스트와 연결

유니 캐스팅: 송신 호스트가 한 번의 전송으로 하나의 수신 호스트에만 데이터 전송 가능.

                        텔넷, FTP, 웹 검색과 같은 대부분의 서비스

멀티캐스팅: 송신 호스트가 한 번의 전송으로 다수의 수신 호스트에만 데이터 전송 가능 

 

멀티포인트 유니캐스팅

수신자 수만큼 전송 반복.

 

장점

송수신 호스트 사이의 흐름 제어 기능 구현하기 좋음

수신 호스트의 응답 기능 및 재전송 기능 구현 용이.

 

단점

수신자 수 많아지면 성능 저하

 

브로드캐스팅

호스트 수 많아지면 네트워크에 트래픽이 많아진다.

→  따라서, 네트워크 전체에 대해서는 사용할 수 없고, 특정 서브넷 내에서 이용해야 한다.

 

멀티캐스팅

단 한 번의 전송으로 다수의 수신호스트에 데이터 전송 가능.

그룹을 생성하고 관리하는 기능 필요