데이터링크제어 (Data Link Control)

 

📘 정리: 데이터링크제어 (Data Link Control)

1. 데이터링크 계층의 역할

• 위치: OSI 7계층 중 2계층.
• 기능: 물리적 채널의 오류를 제어하여 신뢰성 있는 통신 경로 제공.
• 주요 역할
  • 프레임화: 데이터 단위를 프레임으로 구분.
  • 주소 지정: 송신기/수신기 식별 (MAC 주소).
  • 에러 검출 및 제어: CRC, 패리티, ARQ.
  • 흐름 제어: 송·수신 속도 조절.
  • 링크 관리: 연결의 설정, 유지, 해제.
• 대표 프로토콜: Ethernet, PPP, HDLC.

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2. 회선 연결 방식

• Point-to-Point: 두 노드 간 직접 연결.
• Multipoint: 여러 노드가 하나의 매체 공유 → 주소 체계 필요.

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3. 라인 디스플린 (Line Discipline)

• 의미: 누가 언제 전송할지 결정하는 규칙.
• 방식
  • ENQ/ACK: 동등한 두 장치 간 질의·응답 방식. 충돌 방지.
  • Poll/Select: 주-종 구조. Primary 장치가 권한을 제어.

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4. 흐름 제어 (Flow Control)

• 목적: 수신측 버퍼 오버플로 방지.
• 방식
  • Stop-and-Wait: 한 프레임 전송 후 ACK 기다림. 단순, 효율 낮음.
  • Sliding Window: 여러 프레임 동시 전송 가능. 효율 ↑, 구현 복잡.

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5. 에러 제어 (Error Control)

• 검출 방식
  • 패리티 검사 (단일/홀수 오류 검출).
  • VRC/LRC (수평·수직 패리티).
  • CRC (다항식 나눗셈, 가장 강력).
• 제어 방식
  • ARQ
    • Stop-and-Wait ARQ: 단순, 대기시간 ↑.
    • Go-Back-N ARQ: 오류 발생 프레임 이후 모두 재전송. 효율 ↑, 낭비↑.
    • Selective Repeat ARQ: 오류 프레임만 재전송. 효율 최적, 복잡성↑.
  • FEC (Forward Error Correction): 해밍코드, 리드-솔로몬 코드.

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6. 프로토콜 예시

• BSC: 문자 지향, IBM 개발.
• HDLC: ISO 표준, 비트 지향.
• PPP: 인터넷 연결, 다중 프로토콜 지원.

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✅ 핵심 요약
데이터링크 계층은 프레임 동기화, 주소 지정, 흐름·에러 제어를 통해 물리계층의 한계를 보완합니다.
흐름 제어에는 Stop-and-Wait / Sliding Window, 오류 제어에는 ARQ(Go-Back-N, Selective Repeat)와 FEC 기법이 사용됩니다.