데이터 링크
데이터 링크 (Data Link Control)
2계층 프로토콜, 흐름 제어, 오류 제어, ARQ, HDLC, 다중화
데이터 링크 제어 요구사항
효과적인 데이터 통신을 위해 두 직접 연결된 스테이션 간 필요한 기능:
- 프레임 동기화 (Frame synchronization)
- 흐름 제어 (Flow control)
- 오류 제어 (Error control)
- 주소 지정 (Addressing)
- 제어 및 데이터 구분
- 링크 관리 (Link management)
흐름 제어 (Flow Control)
송신 엔티티가 수신 엔티티를 과부하시키지 않도록 하는 기술
정지-대기 (Stop-and-Wait)
- 가장 단순한 형태
- 프레임 전송 후 ACK 대기, 받은 뒤에만 다음 전송
- 단점: 전송 시간이 길어질수록 오류 가능성 증가
슬라이딩 윈도우 (Sliding Window)
- 여러 번호가 매겨진 프레임을 ACK 없이 최대 W개까지 전송 가능
- ACK에는 다음에 예상되는 프레임 번호 포함
- 시퀀스 번호는 필드 크기 k에 의해 제한 → 최대 윈도우 크기 2^k - 1
- 풀 듀플렉스 링크에서 ACK 피기백 가능
오류 제어 (Error Control)
- 손실된 프레임: 프레임이 도착하지 않음
- 손상된 프레임: 프레임이 도착했으나 비트 오류 존재
- 기술: 오류 검출, 긍정적 확인, 타임아웃 후 재전송, 부정적 확인 및 재전송
ARQ (Automatic Repeat Request)
신뢰할 수 없는 데이터 링크를 신뢰할 수 있게 변환
정지-대기 ARQ
- 단일 프레임 전송 후 ACK 대기
- 타임아웃 내 ACK 없으면 재전송
- ACK0/ACK1 교번 번호 사용
되돌아가기-N ARQ (Go-Back-N)
- 가장 일반적으로 사용
- 슬라이딩 윈도우 기반
- 오류 감지 시 REJ(거부) 전송 → 오류 프레임 + 이후 모든 프레임 재전송
선택적 재전송 ARQ (Selective-Reject)
- 거부된 프레임만 재전송 → 재전송 최소화
- 수신자가 이후 프레임을 버퍼링
- 수신자 버퍼가 충분히 커야 함
- 긴 전파 지연(위성 링크)에 유용
HDLC (High Level Data Link Control)
- 가장 중요한 데이터 링크 제어 프로토콜
- ISO 3009, ISO 4335 명시
- 다른 데이터 링크 제어 프로토콜의 기반
- 주소 필드: 8비트, 7비트 배수로 확장 가능
다중화 (Multiplexing)
여러 신호/데이터 스트림을 하나의 통신 채널로 전송하는 기술
→ 네트워크 자원 효율적 사용 & 다양한 데이터 동시 전송
| 종류 | 설명 | 응용 |
|---|---|---|
| TDM (시간 분할) | 고정된 시간 슬롯 할당 | 디지털 전화, T1/E1 |
| FDM (주파수 분할) | 서로 다른 주파수 대역 사용 | 라디오 방송, 케이블 TV |
| CDM (코드 분할) | 고유 코드 패턴으로 인코딩 | CDMA, GPS |
| WDM (파장 분할) | 광섬유에서 다른 파장 사용 | 광섬유 네트워크 |