🔥[혼공네트] 2주차_02장 : 물리 계층과 데이터 링크 계층

 

~~~ 2주차 주간 회고 및 공부 회고 (TMI 주의) ~~~
7월 둘째주는 정말...해야할 것들이 갑자기 쏟아져서 정신이 혼미한(?) 한주였다.🔥💫🫠
이력서도 쓰고 수정해야하고 / 타 프로젝트에서 이슈 터진 거 해결하고 / 또다른 스터디도 새로 가입하고 시간 맞추고 / 코테 문제도 매일매일 하루에 하나씩 풀고 / 커리어 멘토링도 듣고 / 외부 강연도 들으러 다녀오고(좋은 기회 주셔서 감사합니다 한빛앤🙇🏻‍♀️!!) 등등등...~~
여기에 더해서 혼공네트워크 스터디까지 소화하면서 블로그 관리중..,,!! 써놓고 보니 정말 바빴구만요..~~
 
앞서 말했던 것처럼 이번주에는 갑자기 이것저것 해야할 일이 늘어났어서 정신이 없었어서,💦
전에 혼공스터디 9기에 참여했을 때만큼 내용은 상세하게 정리를 못했을지라도, 9기에 참여했을때는 지키지 못했던..!!
(9기에 참여했을 때는 중간에 매주 제때 못냈었고, 마지막 주차에 한꺼번에 제출했었다ㅠ)
"매주 꾸준히 공부하고 + 매주 스터디 과제 제출을 미루지 않는 것"에 더 초점을 두고 의의를 두려고 한다!
 
그리고 그동안 살면서 스스로를 지켜보고 되돌아본 결과..,,
나는 무언가를 시작할때 목표를 너무 높게 잡거나, 너무 잘하고 싶다,,, 완벽하게 하고 싶다,,, 진짜 좋은 결과를 내고 싶다,,,이런 생각을 하다보면, 나도 모르게 부담이 생겨서 시작도 하기 전에 지치거나 시작을 못하고 일을 미루는 경향이 있어서 ^_ㅠ, (왜 9기때 중간에 공부가 엄청 밀렸었지?를 다시 되돌아보니, 그때는 매주 우수스터디원으로 뽑히고 싶다는 욕심이 강했기 때문에 중간에 스스로 좀 지쳤던 것 같다..!)
그래서 요즘은 무언가를 할때에는 일단 생각 자체를 최대한 하지않고 / 부담..걱정..욕심도 일단은 뒤로 하고,
일단 냅다 시작부터 한 다음에 작은 것부터 차근차근 행동하려고 노력하고 있다!
(왜냐하면 일단 시작을 해서 열심히 하다보면 후에는 분명 내가 원하는 목표에 도달할 것이라고 믿고 있기 때문이다!)
이번 스터디에서는 매주 꾸준히 공부를 하고 매주 꼬박꼬박 참여하는 것이 나만의 목표이고, 이를 이루기 위해 열심히 임할 것이다!!
 
여튼 그렇게 생각하면서 이번 혼공스터디에 임하고 있었는데..~~
마침 족장님께서도 저번주에 제출한 1주차 과제의 댓글로 똑같은 말씀(보라색 밑줄)을 해주셔서 위안이 되었다ㅎㅎ🍀
따수운 족장님의 댓글 덕분에 이번 2주차도 밀리지 않고 공부할 수 있었던 게 아닌가 생각한다!
💜저를 기억해주시고 힘나는 말도 해주셔서 감사합니다!!💜

 
 
여튼 이번주 회고도 같이 하다보니 서론이 길어졋는데..~~ 이제 이번주차 학습 회고를 해보자면,
목차를 중심으로 공부하는 나는 공부하기 전에 목차를 먼저 숙지하고 학습을 하는데, 목차를 보니 혼공네트워크 책의 2장부터는 각 계층들을 보다 구체적으로 다루고 있었다! 그래서 이번주에 2장을 공부하면서 전공 수업에서 배워서 익숙한 부분도 있었고, 낯선 부분도 있어서 조금 어렵지만 신기했던 부분도 있었다! 그런 내용은 따로 검색하거나 강민철 저자님의 유튭 강의도 들으며 이해를 했다! (근데 듣다보니 재밌어서 그냥 쭉 들었다ㅋㅋㅋ)

 
그리고 거기다가 항상 느끼는 거지만 책에 있는 수많은 그림과 이해하기 쉬운 설명 덕에,
이번 주차도 흥미롭게 공부했던 것 같다ㅎㅎ
 
그럼 이제 2주차 학습 내용 / 2장 정리 스따뚜.🔥
이번에도 목차를 중심으로 큰그림을 잡으며 핵심적인 내용만 정리해서 요약했다! 앞으로도 이렇게 정리할 예정이다.
근데 지난주랑 이번주에 이 방식으로 직접 요약하면서 너무 줄여버린 부분도 없지 않아 있는 것 같아서💦
3주차에 1, 2주차 내용 복습도 할겸하여 내용을 더 추가할 예정이다!
 
 

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2장 물리 계층과 데이터 링크 계층

01. 이더넷

• 이더넷 표준
  • 이더넷은 유선 네트워크 기술로, IEEE 802.3 표준에 기반한다.
  • 다양한 속도(10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps 등)와 미디어 유형(동축 케이블, 트위스티드 페어, 광섬유 등)을 지원한다.
• 통신 매체 표기 형태
  • 이더넷에서는 통신 매체의 종류와 속도를 명시하는 표기 방법이 있다.
  • 예를 들어, 10BASE-T는 10 Mbps의 속도를 지원하는 트위스티드 페어 케이블을 의미한다.
• 통신 매체 종류 
  1. 동축 케이블: 초기 이더넷에서 주로 사용되었다.
  2. 트위스티드 페어 케이블: 현재 대부분의 이더넷 네트워크에서 사용되며, UTP와 STP로 나뉜다.
  3. 광섬유 케이블: 높은 대역폭과 긴 거리 전송에 적합하다.
• 이더넷 프레임
  • 이더넷 프레임은 데이터 링크 계층에서 사용되는 데이터 단위이다.
  • 프레임 구조는 프리앰블, 수신지 MAC 주소와 송신지 MAC 주소, 타입/길이, 데이터, FCS로 구성된다. 
    1. 프리앰블
       • 프레임의 시작을 알리고, 동기화를 위해 사용되는 비트 시퀀스이다.
    2. 수신지 MAC 주소와 송신지 MAC 주소 
       • 각 장치의 네트워크 인터페이스 카드(NIC)에 할당된 고유한 식별자다.
    3. 타입/길이 
       • 전송하는 데이터의 프로토콜 타입 또는 데이터 길이를 나타낸다.
    4. 데이터 
       • 실제 전송되는 사용자 데이터다.
    5. FCS (Frame Check Sequence) 
       • 프레임의 오류 검출을 위한 값이다.

• 토큰 링 
  • 이더넷과는 다른 네트워크 기술로, 토큰을 사용하여 네트워크 자원을 제어한다.

 
 

02. NIC와 케이블

• NIC (Network Interface Controller) 
  1. NIC의 생김새 
     • 컴퓨터와 네트워크를 연결하는 하드웨어 장치로, 내부에 MAC 주소를 저장한다.
  2. NIC의 역할 
     • 데이터의 인코딩/디코딩, 프레임 전송/수신, 물리 계층과의 인터페이스 기능을 수행한다.
• 트위스티드 페어 케이블
  1. 트위스티드 페어 케이블의 생김새
     • 두 개의 절연된 구리선이 꼬여 있는 형태이다.
  2. 쉴드에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류
     • UTP (Unshielded Twisted Pair): 일반적으로 사용되는 비차폐 트위스티드 페어.
     • STP (Shielded Twisted Pair): 외부 전자기 간섭으로부터 보호하기 위한 차폐층이 있는 케이블.
  3. 카테고리에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류 
     • 카테고리 5, 5e, 6, 6a 등으로 분류되며, 속도와 주파수 대역폭에 따라 다르다.
• 광섬유 케이블
  1. 광섬유 케이블의 생김새 
     • 빛을 전송 매체로 사용하는 케이블로, 매우 높은 대역폭과 긴 전송 거리를 지원한다.
  2. 싱글 모드 광섬유 케이블
     • 단일 빛의 경로를 통해 데이터를 전송하며, 긴 거리 전송에 적합하다.
  3. 멀티 모드 광섬유 케이블 
     • 여러 경로로 빛을 전송하며, 짧은 거리에서 높은 대역폭을 제공한다.

 
 

03. 허브

• 주소 개념이 없는 물리 계층 
  • 허브는 물리 계층 장치로, 데이터 링크 계층의 MAC 주소를 이해하지 못한다.
  • 따라서, 허브는 수신된 데이터를 단순히 모든 포트로 전송한다.
  • 데이터 충돌 가능성이 증가하고, 네트워크 효율성이 떨어질 수 있다.
• 허브의 특징 
  • 모든 포트에 수신된 데이터를 네트워크의 다른 모든 포트로 전송한다.
  • 단순한 네트워크 연결 장치로, 데이터 충돌과 브로드캐스트 트래픽이 증가할 수 있다.
• 콜리전 도메인 
  • 허브를 통해 연결된 모든 장치가 동일한 콜리전 도메인에 속하며, 동시에 데이터 전송 시 충돌이 발생할 수 있다.
• CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 
  • 네트워크에서 데이터 충돌을 감지하고 이를 해결하는 메커니즘이다.
  • 충돌이 발생하면, 각 장치는 랜덤한 시간 후에 재전송을 시도한다.

 
 

04. 스위치

• 스위치의 특징 
  • 네트워크 장비 중 하나로, 각 포트에 연결된 장치 간의 데이터를 지능적으로 전송한다.
  • 각 포트는 독립적인 콜리전 도메인을 형성하여 데이터 충돌을 줄인다.
• MAC 주소 학습 
  • 스위치는 수신된 프레임의 출발지 MAC 주소를 학습하여, 해당 MAC 주소를 가진 장치가 연결된 포트를 기록한다.
  • 학습된 MAC 주소 정보를 바탕으로, 수신된 데이터 프레임을 적절한 포트로 전송한다.
• VLAN (Virtual Local Area Network) 
  • 물리적인 네트워크 장비에 상관없이, 논리적으로 네트워크를 분할하여 구성할 수 있는 기술이다. 
    1. 포트 기반 VLAN 
       • 스위치의 특정 포트들을 하나의 VLAN으로 묶어 논리적인 네트워크를 구성한다.
    2. MAC 기반 VLAN 
       • 각 장치의 MAC 주소를 기반으로 VLAN을 구성한다.

 

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💜 [기본 숙제] Ch.02(02-1) 확인 문제 2번(p.87), (02-3)확인 문제 4번(p.111) 풀고 설명하기
 
Ch.02(02-1) 확인 문제 2번 (p.87)
: 이더넷 프레임에서 ㄱ,ㄴ,ㄷ에 들어갈 올바른 단어를 보기에서 찾아서 빈칸을 채워보세요.

ㄱ : 프리앰블
ㄴ: 송신지 MAC 주소
ㄷ : FCS

* 설명 : 이더넷 프레임 헤더는 기본적으로 프리앰블, 수신지(목적지) MAC 주소, 송신지(발신지) MAC 주소, 타입/길이로 구성되고, 페이로드는 데이터, 트레일러는 FCS로 구성된다.


Ch.02(02-3) 확인 문제 4번 (p.111)
: CSMA/CD와 관련해 서로 맞는 용어끼리 선으로 이어 보세요.

 
* 설명 : CS는 Carrier Sense의 약자로, 캐리어 감지를 뜻한다. MA는 Multiple Access의 약자로, 다중 접근을 뜻한다. CD는 Collision Detection의 약자로, 충돌 검출을 뜻한다.
 
 
p.s. 추가 숙제인 '집에 있는 케이블에 표기된 명칭 표기를 바탕으로 케이블 구조 및 전송속도 가늠해 보기'도 사실 너무 해보고 싶었으나... 우리집 거실 구조상 케이블을 보려면 벽쪽에 있는 가구들을 다 들어내야한다는 생각지 못한 이슈가.. ^_ㅠ
그래서 아쉽지만 이번주는 기본 숙제로 만족..!!

 
3주차도 화이팅이다🔥💜