[네트워크/network] 데이터 링크 계층의 단순 프로토콜/정지-대기 프로토콜 (단방향 통신)

 

데이터 링크 계층은 두 호스트를 1:1로 연결하기 위한 점대점 방식을 지원 

주요 기능: 물리 계층의 전송 오류를 재전송(Retransmission)기법으로 복구

- 점대점
- 멀티 드롭(multi drop)

: 호스트 구분을 위한 주소(Address) 개념 필요
: 하나의 호스트가 다수의 호스트와 연결된 비대칭 구조

 

 

 

프레임의 종류
1) 정보 프레임
- 상위 계층이 전송 요구한 데이터를 송신하는 용도
- 순서 번호, 송수신 호스트 정보 등이 포함됨

2) 긍정 응답 프레임: ACK 프레임(Positive Acknowledge)
- 전송 데이터가 올바르게 도착했음을 회신하는 용도
- 수신 호스트가 송신 호스트에게 전송

3) 부정 응답 프레임: NAK 프레임(Negative Acknowledge)
- 전송 데이터가 깨져서 도착했음을 회신하는 용도
- 수신 호스트가 송신 호스트에게 전송
- 송신 호스트는 원래의 데이터를 재전송

 

 

 

오류 제어X, 흐름 제어X -> 단순 프로토콜
가정

- 단방향 통신: 데이터는 송신 호스트에서 수신 호스트 한쪽 방향으로만 전송
- 전송 오류가 없는 물리 매체: 어떠한 전송 오류도 발생하지 않음
- 무한 개의 수신 버퍼: 흐름 제어 기능이 필요 없음

 

단순 프로토콜
- 송신 호스트는 원하는 만큼 자유롭게 정보 프레임을 전송할 수 있음
- 오류 제어: 프레임 분실/변형 오류가 발생하지 않음
- 흐름 제어: 수신 버퍼가 무한개이므로 분실 오류 없음

- 오류가 발생하지 않으므로 순서 번호 기능 불필요

 

 

 

오류 제어X, 흐름 제어O -> 정지-대기 프로토콜-1
가정
- 단방향 통신: 데이터는 송신 호스트에서 수신 호스트 한쪽 방향으로만 전송

- 전송 오류가 없는 물리 매체: 어떠한 전송 오류도 발생하지 않음
- 수신 버퍼의 개수가 유한하므로 흐름 제어 필요

정지-대기(Stop-and-Wait) 프로토콜-1
- 수신 호스트가 송신 호스트의 전송 시점을 지정하기 위한 ACK 프레임 필요
- 데이터의 중복 수신 우려가 없으며 순서 번호 기능이 불필요
기본적으로 흐름제어를 수행하지만 NAK 신호와 타임아웃 기능을 이용한다면 오류제어도 수행

 

 

 

- 흐름제어
  송신 호스트는 ACK 프레임을 회신 받은 경우에만 다음 데이터 전송 가능
  효율성이 낮아 일반 네트워크에서는 사용하지 않음

 

 

 

오류 제어O, 흐름 제어O -> 정지-대기 프로토콜-2 or 3
가정
- 단방향 통신: 데이터는 송신 호스트에서 수신 호스트 한쪽 방향으로만 전송

 

 

정지-대기 프로토콜-2 or 3
- 프레임 분실 오류를 해결하기 위한 송신 호스트의 타임아웃 기능 필요
- 프레임 변형 오류를 해결하기 위한 수신 호스트의 NAK 기능 필요
- 일반적으로 NAK과 타임아웃 기능을 모두 사용하여 오류 제어를 수행

 

 

 

- 정보 프레임 변형

NAK가 없는 경우: 송신 호스트의 타임아웃 기능으로 오류 복구

NAK가 있는 경우: 수신 호스트의 NAK 프레임 응답으로 오류 복구

 

 

 

- 정보 프레임 분실: 송신 호스트의 타임아웃 기능으로 오류 복구 

 

 

- ACK 프레임 분실: 송신 호스트의 타임아웃 기능으로 오류 복구