C C N A (9.1.1 ~ 9.3.1) 4 조 20040753조래한 20050165민종혁 20071224최유성

9.1.1 Ethernet – Standards and Implementation 세계 최초의 LAN은 이더넷 초기 버전 Robert Metcalfe와 그의 Xerox사의 동료들이 30년 넘게 디자인(계획 또는 설계) 1980년에 첫 번째 이더넷 표준이 디지털 장비 회사 협회인 인텔과 Xerox에 의해 제정 이더넷을 필요한 모든 사람이 사용할 수 있도록 공개표준안을 만듬 1985년에 전자공학, 전자 기술자 협회인 IEEE표준안 위원회에서 로컬과 주요 대도시의 네트워크를 위한 LAN에 관한 표준안이 발표 표준안은 ‘802’부터 시작되고, 이더넷 표준안은 ‘802.3’ IEEE는 ISO의 OSI모델과 호환될 수 있는 표준안을 만들기를 원하였다.그러기 위해선 1계층 요소와 OSI모델 2계층의 밑부분에 어드레스를 지정해야 했고, 그 결과 초기 이더넷 표준안을 수정하여 802.3이 만들어졌다.

9.1.1 Ethernet – Standards and Implementation 세계 첫 번째 LAN은 이더넷의 오리지널 버전 Robert Metcalfe와 그의 Xerox사의 동 동료는 그것을 30년 넘게 디자인(계획 또는 설계)했다. 1980년에 첫 번째 이더넷 표준이 디지털 장비 회사 협회인 인텔과 Xerox에 의해 공표 이더넷을 필요한 모든 사람이 사용할 수 있도록 공개표준안을 만듬 1985년에 로컬과 주요 대도시의 네트워크를 위한 전자공학, 전자 기술자 협회인 IEEE표준안 위원회에서 LAN에 관한 표준안이 발표되었다. 표준안은 ‘802’부터 시작되고, 이더넷 표준안은 ‘802.3’ IEEE는 ISO의 OSI모델과 호환될 수 있는 표준안을 만들기를 원하였다.그러기 위해선 1계층 요소와 OSI모델 2계층의 밑부분에 어드레스를 지정해야 했고, 그 결과 초기 이더넷 표준안을 수정하여 802.3이 만들어졌다.

9.1.2 Ethernet – Layer 1 and Layer 2 이더넷은 OSI모델의 2계층에서 동작한다. 이더넷은 MAC서브레이어라 알려진 데이터링크의 절반 중 밑부분과 물리계층에 의해 이행된다. 계층 1에서의 이더넷은 매체와 다양한 토폴로지에 신호(매체를 떠다니는 비트스트림)를 집어 넣는 물리적 요소를 필요로 한다 이더넷 계층1은 디바이스 간 일어나는 커뮤니케이션의 핵심역할을 수행하지만, 그것의 각 기능들은 제한되어 있다. Layer 1 제한사항 Layer 2 기능 상위계층과 통신하지 못함 LLC를 통하여 상위 계층과 통신 Devices를 구분하지 못함 MAC주소를 사용하여 컴퓨터를 구분 비트흐름만 표현할 수 있음 프레임기술을 통해 비트를 조직화함 동시에 데이터 전송요청이 발생할 경우 우선순위를 결정할 수 없다 MAC을 사용하여 문제 해결

9.1.3 Logical Link Control – Connecting to the Upper Layers 이더넷 데이터링크 계층의 중요한 기능인 MAC와 LLC의 사용은 다른 종류의 엔드 디바이스들 간의 호환성에 중요한 기여를 한다. IEEE에서는 이더넷을 위해 　 802.2 표준안은 LLC 서브 레이어 기능을 기술했고 　 802.3 표준안은 MAC 서브 레이어와 물리계층의 기능을 기술했다. LLC는 상위 계층과 하위계층 간, 네트워크 소프트웨어와 전형적인 하드웨어 간의 커뮤니케이션을 다룬다. LLC는 소프트웨어에서 이행되고 물리장비로 부터 독립적으로 행동 컴퓨터에서, LLC는 NIC카드의 드라이버 소프트웨어로 인해 영향을 받는다.

9.1.4 MAC – Getting Data to the Media Media Access Control(MAC) 은 데이터링크 계층의 하부 이더넷 서브레이어이다. MAC는 하드웨어, 보통 컴퓨터의 NIC에 의해 실행된다. MAC에서 중요 기능 　 1. 데이터 캡슐화(Data Encapsulation) 　 2. 매체 접근 제어(Media Access Control) 데이터 캡슐화 기능 　 1. 프레임 범위 지정 (Frame delimiting) 　 2. 주소지정 (Addressing) 　 3. 오류검출 (Error detection)

9.1.4 MAC – Getting Data to the Media 데이터 캡슐화 과정은 프레임을 전송하기 전, 프레임을 조립하고 프레임수신에 따라 프레임을 해석 프레임 형성하는 과정에 있어서, MAC 계층은 계층 3 PDU에 헤더와 트레일러 추가 프레임화 과정은 프레임을 구성하는 비트들의 그룹을 식별하는 데 사용하는 중요한 구획문자(구분문자)를 제공 (Frame delimiting) 프레임에 추가된 각 이더넷 헤더는 수신노드로 전송되게 할 물리주소를 포함 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　(Addressing) 각 이더넷 프레임은 프레임 컨텐츠의 CRC트레일러를 포함 프레임 수신 후, 그 프레임에 담긴 CRC와 비교 할 CRC를 만든다. 만약 이 두 CRC 계산이 맞아 떨어진다면, 프레임이 에러 없이 수신되었다는 것을 의미한다.　　 　　 　 　 　 (Error detection)

Logical Topology 매체접근제어 (Media Access Control) MAC 서브레이어는 매체에서 프레임의 배치와 제거를 제어 그 이름에 의미가 있듯이, 매체 접근 제어담당 (프레임 전송의 시작과 충돌로 인한 전송실패를 복구하는 걸 포함) Logical Topology 이더넷에 기반을 둔 논리 토폴로지는 multi-access bus이다. 네트워크 세그먼트 내의 모든 노드들(장비들)이 매체를 공유하는 것을 뜻함 (MAC 주소를 필요로 한다.) 이더넷의 전형적인 매체 접근 제어 방식은 CSMA/CD 방식이다.

9.1.5 Physical Implementations of Ethernet 광섬유매체가 도입되었을 때, 이더넷은 보다 높은 대역폭과 섬유가 제공하는 낮은 오류 발생률의 이점을 이용하기 위해 이러한 새로운 기술을 적응함 이더넷의 성공으로 인해 나타나는 요소1 1. 유지가 간편하고 용이함 2. 새로운 기술들을 통합하는 능력 3. 확실성 4. 설치와 업그레이드의 저비용 기가비트의 도입 후, 이더넷은 원래의 LAN기술을 거리에 대해 MAN과 WAN표준을 만들도록 확장했다. 물리계층과 관련된 기술로, 이더넷은 매체를 넘어 신호로써 운반되어 질 프레임비트를 수행할 수 있는 인코딩과 디코딩방식을 명시하고 실행 오늘날의 네트워크에서는 네트워크장치들을 연결하기 위하여 UTP와 동축케이블, 광섬유등을 사용하고 있다.

9.2.1 Historic Ethernet 이더넷 기술의 토대는 1970년대에 처음 설계된 Alohanet 이더넷은 공유된 서브 토폴로지에서 서로 연결된 다수의 컴퓨터를 조화시키기 위해 설계되었다. 이더넷의 최초 버전은 CSMA/CD로 매체 접근 방법을 통합시켰다. CSMA/CD는 다양한 디바이스들이 공유된 물리적 매체들을 넘어서 통신을 시도할 때 생기는 문제를 처리

9.2.1 Historic Ethernet (계속) 초기 이더넷 미디어 (Early Ethernet Media ) 초기 이더넷은 동축케이블을 이용하여 버스형으로 컴퓨터들을 연결하였다. (각 컴퓨터들은 직접적으로 백본에 연결) 10Base5 (Thicknet) 증폭기간의 500m정도의 거리를 두꺼운 동축케이블로 연결 10Base2 (Thinnet) 10Base5(Thicknet)보다 더 작은 직경과 유연성 있는 얇은 동축케이블을 사용하고 185m거리마다 증폭기를 두었다.  데이터 링크 계층에서 논리적인 버스 토폴로지가 이루어지는 것뿐만 아니라 이더넷은 물리적인 버스 토폴로지를 사용 동축케이블을 UTP 케이블들이 대체하기 시작함

9.2.2 Ethernet Collision Management 상속 이더넷 (Legacy Ethernet) 10BASE-T네트워크에서, 전형적으로 네트워크의 중심부에 있는 세그먼트는 허브 미디어가 공유되어서, 오직 하나의 스테이션만이 성공적으로 제시간에 전송을 할 수 있었다. 이런 연결의 종류는 반이중 통신으로 묘사된다. 통신 활동기간이 낮을때는, 소수의 충돌 발생은 영향을 거의 끼치지 않은 채  CSMA/CD에 의해 처리 더욱 더 많은 디바이스들이 이더넷 네트워크에 추가되어지면서, 프레임 충돌의 양은 크게 증가됨

9.2.2 Ethernet Collision Management 현재의 이더넷 (Current Ethernet) LAN성능을 향상시키는 중요한 발전은 이더넷을 기초로한 네트워크에서 허브를 대체하는 스위치의 도입 스위치는 모든 디바이스에 모든 프레임을 보내는 것보다 각각의 포트를 분리시키는 것과 적당한 목적지로 프레임을 보내는 것에 의해(목적지가 알려졌다면) 데이터의 흐름을 조절할 수 있다. 스위치는 각 프레임에 수신되는 디바이스의 수를 줄인다. 결과적으로, 충돌의 가능성을 줄이거나 최소화한다. 전이중통신의 도입은 1Gbps이더넷과 그 이상의 발전을 가능하게 했다.

9.2.3 Moving to 1Gbps and Beyond 기가 비트 이더넷은 1000Mbps이나 그 이상의 대역폭을 지원한다. 이 수용량은 양방향 특성과 UTP, 이더넷의 광매체술을 토대로 한다. 100Mbps에서 1Gbps나 그 이상으로 잠재적인 처리량이 증가 할 때 네트워크의 성능증가는 중요하다. 이더넷은 단일 빌딩의, 그리고 빌딩 간 확장 LAN케이블 시스템에 한정지어졌었다. 그것은 이제, MAN이라고 알려진 도시를 가로지르는 형태에 적용될 수 있다.

9.3.1 The Frame – Encapsulating the Packet 이더넷 프레임 구조는 메시지를 캡슐화 하기 위해 3계층 PDU주변에 헤더와 트레일러를 추가 이더넷 헤더와 트레일러 둘 다, 이더넷 프로토콜에 의해 사용되는 정보에 관한 몇몇 섹션을 가지고 있다. 이더넷의 각 세션은 필드라 한다.

9.3.1 The Frame – Encapsulating the Packet Ethernet Frame Size 초기 이더넷 표준안은 프레임의 최소크기를 64 bytes, 최대 크기를 1518 bytes로 정의 1998년 발표된 IEEE 802.3ac 표준안의 프레임 사이즈는 1522byte (VLAN이라 불리는 기술을 수용하기 위해 프레임 크기는 증가)

9.3.1 The Frame – Encapsulating the Packet

Preamble and Start Frame Delimiter Fields 7바이트의 프리앰블과 1바이트의 시작 프레임 구획문자(SFD-프레임의 시작을 알리는 구분자)필드는 송 수신중인 장비간 동기화를 위해 사용. 이 프레임의 8번째 바이트(SFD)는 수신노드에게 이제부터 프레임의 부분이 시작됨을 알려준다.

Destination MAC Address Field 2019-02-22 수신지 맥주소 필드는 수신자 식별자이다. 주소 확인을 위하여 2계층에서 사용된다. 프레임의 주소는 장비의 맥 주소와 비교, 만약 일치한다면 그 프레임을 받아들인다.

Source MAC Address Field 2019-02-22 송신지 맥주소 필드는 프레임이 시작된 NIC나 연결부분을 식별 스위치는 또한 이 주소를 룩업(검색) 테이블에 추가하는 데에 사용

Length/Type Field 2바이트의 길이와 타입필드는 프레임 데이터 필드의 정확한 길이 정의 2019-02-22 2바이트의 길이와 타입필드는 프레임 데이터 필드의 정확한 길이 정의 초기 IEEE버전에서는 길이로만, DIX버전에서는 유형으로만 정의 (이 후 두 필드의 사용은 둘의 공통적인 사용 때문에 후의 IEEE 버전에서 공식적으로 결합)

Data and Pad Fields 2019-02-22 데이터와 패드필드(46 - 1500 bytes)는 상위계층으로부터 캡슐화된 데이터, 일반적으로 계층 3의 PDU인 IPV4 패킷을 포함, 모든 프레임들은 최소한 64byte길이는 되야 된다. 작은 패킷이 캡슐화되었다면 최소 사이즈를 충족시키기 위한 프레임의 크기증가에 패드가 사용된다

Frame Check Sequence Field 2019-02-22 4 바이트의 FCS필드는 프레임의 에러감지에 사용 송신 디바이스는 CRC결과를 프레임의 FCS필드에 포함 수신 디바이스는 프레임을 받고 에러를 찾기 위해 CRC를 동작 만약 계산이 맞다면 에러가 발생하지 않은 것이고, 맞지 않는 계산은 데이터가 변형되었다는 것을 뜻하고, 따라서 프레임은 폐기된다.

이상으로 4조의 발표를 마치겠습니다.