데이터 통신 #7

게시 2024/01/02

By Jaemin Park 7 분읽는 시간

데이터 링크2

HDLC
PPP

DLC 부계층 개념을 실제로 구현한 프로토콜은 여러가지가 있지만 대표적으로 HDLC가 있다. HDLC에 기능을 추가해 만들어진 것이 PPP이다.

HDLC(High-Level data link Control)

- DLC 프로토콜 중 하나(HDLC이외에도 DLC 프로토콜은 여러개가 존재)
- 점대점, 다중점 링크에서 통신을 위한 비트 중심 프로토콜
- 2가지 전송 모드를 가진다 – 정규 응답 모드(NRM), 비동기 균형모드(ABM)

정규 응답 모드(NRM : Normal Response Mode)
- 하나의 주국, 여러 개의 종국
- 점대점과 다중점 링크에 모두 사용됨
- 주국은 명령을 보낼 수 있고, 종국은 오로지 대답만 가능
- 지국 구성이 불균형적
비동기 균형모드(Asynchronous Balanced Mode)
- 지국 구성이 균형적(Balanced)
- 점대점 링크
- 각 지국은 주국이면서 종주국
HDLC 프레임 유형
- I-프레임 : 정보 프레임(information), 네트워크층으로부터 사용자 데이터를 전달하기 위한 설계
- S-프레임 : 감시 프레임(supervisory), 피기배킹이 불가능하거나 부적절할 때 흐름 제어, 오류 제어를 위해 사용
- U-프레임 : 무번호 프레임(unnumbered), 서로 연결된 장치들간에 세션 관리와 제어 정보를 교환하는 용도로 사용
HDLC 프레임 필드
- Flag : 프레임의 시작과 끝을 인식, 01111110의 비트를 가짐
- 주소 필드 (Address) : 종국의 주소를 가지고 있는 필드
- 제어 필드 (Control) : 1~2바이트, 흐름과 오류제어에 사용되는 필드
- 정보 필드 (Information) : 네트워크층의 사용자 데이터, 고나리 정보를 포함, 필드 길이는 네트워크마다 다를 수 있음
- FCS : HDLC의 오류 검출 필드, 2바이트 or 4바이트 CRC 포함
HDLC 프레임 필드 - 제어 필드(Control)
- I-frame
  - 첫 번째 비트는 유형을 나타낸다. 0이면 I-frame이라는 뜻이다.
  - $N(S)$ : 3개의 비트, 프레임 순서 번호를 의미
  - P/F : 1일 때만 의미를 가지며, poll 또는 final을 의미한다. 프레임이 주국에서 종국으로 보내졌으면 폴, 종국에서 주국으로 보내졌으면 파이널이다.
  - $N(R)$ : 피기배킹 시 확인 응답 번호
- S-frame
  - 첫 두 비트가 10이면 S-frame
  - 정보 필드가 없는 흐름 제어와 오류 제어를 위한 감시 프레임
  - $N(R)$ : 유형에 따라 ACK 또는 NAK 에 해당
  - Code : S-frame 자체 유형을 정의한다. 00이면 수신 준비(RR) , 10이면 수신 불가(RR) , 01이면 거부(REJ), 11이면 선택적 거부(SREJ)이다.
- U-frame
  - 정보 필드가 존재하지만 사용자 데이터가 아닌 시스템 관리 정보를 위해 사용됨
  - P/F 앞 뒤의 5개의 Code 비트를 이용해 32개의 U-frame 을 만들어 사용한다.

PPP(Point-to-Point Protocol)

- 오늘날 인터넷 사용자들은 서버에 자신들의 컴퓨터를 PPP를 통해 연결한다. 
- 점-대-점 접근에 가장 많이 쓰이는 프로토콜

프레임 필드
- 문자 중심 프로토콜
- Flag : 1byte, 01111110 의 값을 가짐
- Address : 상수값 ‘11111111’ 가짐, 브로드캐스트 주소임
- Control : HDLC의 U-프레임을 본뜬 상수 값 00000011 사용
- Protocol : 데이터 필드에 사용자 데이터 또는 다른 정보가 들어있는 것을 정의
- Payload : 사용자 데이터 or 다른 정보를 전송
- FCS : 2바이트or4바이트 CRC
- 바이트 채우기 : PPP는 바이트 중심 프로토콜이고, PPP의 플래그가 데이터 필드에 나타나면 탈출할 필요가 있다. 이 때 바이트 채우기&빼기를 이용한다.
다중화
- PPP는 링크 설정, 당사자 인증, 네트워크 층 데이터 전달 등의 다른 프로토콜도 같이 사용
- LCP(Link Control) : 링크 제어 프로토콜, 링크의 설정,유지,구성,해제 담당
- AP(Authentication) : 인증 프로토콜, 자원들에 접근하기를 원하는 사용자의 신원 증명 프로토콜
- AP는 PAP (패스워드 인증 프로토콜) , CHAP (챌린지 핸드셰이크 인증 프로토콜) 로 구성
- NCP (Network Control) : 협상 하고자 하는 네트워크 프로토콜과 링크 설정,유지,종료 수행
다중 링크 PPP
- PPP는 원래 단일 채널 점-대-점 물리 링크를 위해 개발되었으나, 기술의 발전으로 단일 회선에서 다중 채널이 가능해짐에 따라 다중 링크 PPP가 등장했다.
- 하나의 논리 PPP 프레임이 여러 개의 실제 PPP 프레임으로 분할