데이터 링크 계층

정보와 데이터

• 정보: 어떠한 상황에서 의사결정에 도움을 줄 수 있는 지식의 일종
• 데이터: 현실 세계에서 수집된 관찰값이나 측정값, 가공되거나 처리되지 않은 원시적인 상태의 값

 

데이터 링크 계층

흐름 제어

• 회선 양쪽 시스템이 처리 속도가 다를 때 데이터양이나 통신속도가 수신 측이 처리할 수 있는 능력을 넘어서지 않도록 조정하는 기능

 

1. 정지 대기 방식(Stop and Wait):

• 데이터를 다 받을때 까지 대기하는 방식
• 시간은 오래걸리나 재전송이 보장되므로 신뢰성이 높다
• 흐름 제어 방식 중 가장 간단하다

 

2. 슬라이딩 윈도 방식:

• 데이터를 전송할 때 송신 측에서 한 번에 윈도 크기만큼 프레임을 연속해서 전송
• 수신 측에서는 적절한 간격으로 이 윈도 크기의 개수만큼 크기를 조절하여 송신 측에 통보
• 오류를 복구할 때는 연속적 ARQ방식과 하나의 메커니즘으로 구현

 

3. 대표적 방식

• 정지 대기 방식과 슬라이딩 윈도 방식이 있다

오류 제어

1. 검출 후 재전송(ARQ: Automatic RePeat Request)

• 오류가 발생하면 수신 측은 송신 측에 오류가 발생한 사실을 알리고 오류가 발생한 프레임을 재전송할 것을 요구
• 수신 측은 역채널을 통해 데이터를 잘 받았으면 ACK, 오류가 있으면 NAK 정보를 전송
• 송신 측은 전송 중인 프레임을 기억해야 하므로 버퍼가 필요하며 버퍼의 크기는 프레임의 크기와 개수로 결정
• 수신 측에서 오류를 검출하는 방식으로는 패리티 검사, 블록 합 검사, 순환 중복 검사 등이 있음

2. 전진 오류 수정(FEC: Forward Error Correction)

• 수신 측이 전송된 데이터 내에 포함된 중복 정보를 활용하여, 재전송 없이 오류를 감지하고 스스로 수정 가능
• 연속적인 데이터 전송이 가능하며 역채널을 사용하지 않는다는 장점이 있음
• 수신측에서 에러 검출 시 재전송 요구 없이 스스로 수정
• 송신 측이 한 곳이고 수신 측이 여러 곳일 때 재전송이 어려운 환경에서 주로 사용

3. ARQ 방식의 종류: 정지 대기(STOP and Wait)

• 형태가 가장 단순한 ARQ
• 송신 측에서 하나의 블록을 전송하면 수신 측은 오류가 발생하였는지 점검한 후 ACK나 NAK를 보내올 때까지 대기
• 수신 측에서 응답을 받아야 전송할 수 있는 방식이므로 다른 방식보다 전송 효율이 떨어짐

4. ARQ 방식의 종류: 연속적

• 정지 대기 ARQ 방식에서 생기는 단점을 줄이기 위해 데이터 블록을 연속해서 보내는 방식
• Go-Back N ARQ와 선택적 ARQ 방식이 있음

 

5. GO-Back N ARQ

• 송신 측에서는 프레임을 연속해서 송신, 수신 측에서는 오류 발생시 송신 측에 NAK와 함께 오류 프레임 번호 통보
• 특정 길이 만큼의 프레임의 개수(윈도우)만큼의 프레임들에 프레임 순서번호를 부여하여 전송
• 송신 측에서는 수신한 NAK에서 오류가 발생한 프레임 번호를 확인, 그 후 해당 프레임부터 나머지 프레임까지 계속 송신

 

6. 선택적 ARQ (Selective-Repeat)

• GO-Back N ARQ 방식의 단점을 개선
• 송신 측에서는 프레임을 연속해서 송신, 수신 측에서는 오류 발생시 송신 측에 NAK와 함께 오류 프레임 번호 알림
• 송신 측에서는 수신한 NAK에서 오류가 발생한 프레임 번호를 확인한 후 해당 프레임만 다시 전송
• 해당되는 프레임만 재전송하는 방식이다보니 전송효율은 좋으나 수신 순서가 어긋난 프레임이 많아지기 때문에, 수신 측에서 별도로 순서를 재정렬하는 복잡한 로직이 필요
  • 실제로는 Go-Back N ARQ 방식을 더 많이 사용