1-2-4. Physical (=Network Interface) Layer Windows Networking2008. 11. 10. 21:30
네트워크 어댑터 카드와 네트워크 어댑터 카드간의 통신
이 계층은 실제 네트워크에서 데이터를 전송하는 케이블에 프레임(frame)이라고 불리우는 데이터를 실어 보내고, 반대로 데이터를 받는 역할을 담당한다. 상위의 계층(IP)로부터 패킷이 도착하면 그 패킷에 서두(Preamble)와 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 추가한다. 물리적인 네트워크에서 이것을 들여다 보고 올바른 컴퓨터에게 패킷을 전달할 수 있다.
Preamble은 프레임의 시작을 정의하는 바이트의 일련번호이다. CRC는 프레임이 손상되지 않았음을 검증하는 수학적 계산값을 말한다. 송신측의 호스트는 실제 프레임의 크기를 계산하여 CRC에 그 값을 첨부한다. 수신측에서는 실제 프레임을 근거로 CRC를 다시 계산하게 되고, 결과값과 실제 도착한 프레임의 CRC와 일치하면 정상적인 프레임으로 판단하여 올바른 패킷으로 처리하지만 결과값이 다르다면 버려지게 된다. 패킷이 손상이 생겼다는 것을 의미하기 때문에 계속 처리를 해 봐야 결국엔 쓰지 못하는 데이터가 되기 때문이다. 네트워크상에서 에러를 체크하기 위한 첫 번째 배려이다.
그림의 중간 패널의 하이라이트된 부분을 살펴보면 다음과 같다.
ETHERNET : Destination address : 0000E878DE90
이 부분이 Physical Layer에 해당하는 부분이다. 여기서 중요한 정보를 한 가지 알 수 있다. 네트워크 통신에서 사용되는 패킷이라는 하는 녀석들은 반드시 가져야 할 요건이 있다. “이 패킷은 어디에서 어디로 가는 것이다”라는 것을 알려주는 주소(Address)가 바로 그것이다.
Physical Layer는 네트워크 어댑터 카드와 네트워크 어댑터 카드간의 물리적인 통신이 진행되는 계층인데 이 때 사용하는 주소는 무엇일까? 당연히 이 주소는 물리적인 통신을 담당하는 네트워크 어댑터 카드들이 인식할 수 있는 주소를 사용해야 할 것이다. 바로 Physical Address를 의미한다. 이것을 가리켜서 MAC(Media Access Control) Address 또는 Hardware Address 라고 부른다. 물리적인 주소인 MAC Address와는 상대적으로 IP Address는 사용자에 의해 임의로 할당되는 논리적인 주소이다.
네트워크 어댑터 카드들은 IP Address 라는 것은 알지 못한다. 계층모델로 이야기하자면 자신들의 계층이 아니기 때문이다. 너무 단순한가? 하지만 각각의 계층에서는 자신들이 맡은일만 최선을 다해서 처리하면 되는 것이 네트워크 통신이라고 말한 바 있다.
위의 예제에서 0000E878DE90 부분이 바로 물리적인 통신에서 사용되는 MAC Address이다. 익숙하지 않은 숫자일텐데, 이것은 보는 대로12자리 숫자이다. 2자리씩 묶어서 1바이트를 차지하고 있다. 결국 6바이트짜리 숫자라는 것을 알 수 있다. 이 주소중에서 앞의 6자리, 즉 처음 3바이트는 벤더(3com, Intel, Compaq등의 제조회사)에게 할당된 주소체계이고, 뒤의 6자리 즉 뒤의 3바이트는 벤더에서 생산하는 NIC마다 할당하는 일련번호로 구성이 된다. 예전에는 Xerox 라는 회사에서 이것을 관리했다고 하지만, 지금은 IEEE 라는 협회에서 관리를 하고 있다. 이렇듯 물리적인 주소가 원칙을 가지고 관리되고 있기 때문에 “네트워크에 존재하는 모든 NIC는 저마다의 고유한 물리적인 주소인 MAC Address를 가지고 있다”라고 이해하면 되겠다.
이상으로 TCP/IP Protocol Suite와 각 Protocol의 쓰임새에 대해서 정리를 해 보았다. TCP/IP는 인터넷 표준 프로토콜이다. 몇 페이지의 내용으로는 설명하기가 턱없이 부족한, 이 시대의 인터넷을 이끌어가고 있는 가장 잘 나가는 프로토콜이다. TCP/IP에 대해서 관심이 있다면 관련서적 한권쯤은 정독을 할 것을 권장한다. 그러한 내용이 기본이 되었을 때, 어떤 내용이든지 네트워크와 관련된 공부를 하는데 보다 빠른 이해를 얻을 수 있을 것이다.
