1) 각 계층의 연계를 위해 다양한 서비스 연결점인 SAP가 존재 함
2) OSI 7계층 - TCP/IP의 기능을 더 세분화해서 다른 프로토콜 개발시 참조모델로 교려하게
애플리케이션 - 데이터
프리젠테이션
세션
트랜스포트 - 세그먼트
네트워크 - 패킷
데이터링크 - 프레임
물리 - 비트
계층별로 다양한 형태의 전송 데이터의 단위를 PDU 라고 함
3) DOD 계층 - TCP/IP용으로 특별히 개발 됨
애플리케이션
트랜스포트
네트워크
물리
ICMP는 3계층 프로토콜이지만 IP헤더로 캡슐화 되었기 때문에 IP보다 위에 있다고 함
2.1물리계층과 장애 처리
2.2 물리계층 정의
비트 스트림을 물리적 전송매체를 통해 통신 시스템들 간에 전기적 신호나 광학적 신호로 전송하고 상위의 데이터링크 계층과의 인터페이스를 제공함
DCE - CSU,DSU,스위치,허브
DTE - 서버,호스트,라우터,방화벽
2.3 이더넷 인코딩 방식
이진 데이터의 비트열을 디지털 신호로 바꾸는 것
2.3.1 NRZ-L 과 NRZ-I
NRZ-L(non return to zero level) - 0은 +, 1은 - 전압으로 표현
NRZ-I(non return to zero invert) - 0은 전압변화 없음, 1은 전압변화가 있음으로 표현
2.3.3 100메가,1기가 이더넷이 사용하는 블록 코딩 방식
NRZ-I를 사용하는데 연속적인 0 신호가 발생할 때 직류 신호 성분이 생겨 자기동기화에 문제가 발생
직류성분을 없애기 위해 입력신호 자체를 0 이 발생하지 않는 비트 스트림으로 재조정 함
100BASE-TX - 4B/5B(4비트를 5비트로 확장)의 블록 코딩 과 NRZ-I 라인코딩 사용
1000BASE-TX - 8B/10B의 블록 코딩 과 PAM 라인 코딩 사용
2.4 이더넷 물리계층의 전송매체
2.4.1 케이블
* 은박 차폐 유무에 따른 종류
1) UTP - 플라스틱 커넥터 사용
2) FTP(foil screended twisted pair) - 금속 커넥터 사용(구리선 접지를 위해),공장이나 외부
에서 주로 사용
3) SFTP - 전체 꼬임선 은박처리 그리고 각 꼬임선 은박 처리
* CAT6 - 내부에 + 형 게재가 있음(꼬임선 간의 간섭 제거)
* 100BASE-T에서 서로 다른 극을 갖는 동일한 송수신 쌍이 필요한 이유
1) 고주파에 의한 전자기적 간섭 제거 하기 위해서
2) 커먼 모드 노이즈 제거
다른 인접 꼬임선에서 발생한 crosstalk에 의한 커먼모드 노이즈 제거를 위해서
* 1기가 이더넷의 구성과 동작
* 광케이블 매체 종류
1000 BASE-LX - 멀티모드 광(550M)
1000 BASE-LX - 싱글모드 광(5KM), 파란색 외관의 GBIC 사용, 노란색 피복
1000 BASE-SX - 멀티모드 광(550M), 검은색 외관의 GBIC 사용, 오렌지색 피복
* 감쇠
P2
DB= 10 log ---- (P2=출력신호 전력, P1=입력신호 전력)
P1
2배 = 3db
10배 = 10db
100배 = 20db
20배 = 2*10 = 3db+10db = 13db
* 교류에서의 저항값
Z=R+jx ( R:저항,x:리액턴스)
리액턴스 = 교류회로에서 코일이나 축전기가 회로에 미치는 영향
* 직류에서의 저항값
V
R= ---
I
* 변조
신호를 멀리보내기 위해서 주파수를 높이는 것
1) 베이스밴드 = 변조하지 않고 상호 통신하는 방식
2) 브로드밴드 = 변조해 상호통신 하는 방식
* DWDM이나 MSPP장비에서 라우터 나 백본으로 싱글모드로 연결할때 인터페이스 LED가 정상작동 하다가 죽어버리는 증상 발생 원인?
신호세기 DB 값이 너무 세거나 약해서 발생, -3db 에서 -5db로 유지되어야 함
3.1 데이터링크 계층
링크 제어,매체 제어 기능을 함
에러검출,흐름제어,접근제어
1) 대표적인 프로토콜
lan = 이더넷,토큰링,fddi
wan = ppp,hdlc,atm,frame-relay
2) 이더넷 프로토콜
이더넷(DIX2.0) = DIGITAL,INTEL,XEROX에서 발표
802.3 = DIX2.0을 기초로 IEEE에서 표준 발표
MAC = 하위 물리계층으로의 매체접근제어, MAC 주소 제공
LLC = 상위계층 프로토콜과의 연계를 위한 링크제어,SAP 제공
3) SAP 기능 제공
DIX2.0 프레임 = TYPE 필드
802.3 프레임 = LLC 계층
4) DIX2.0 프레임 구조
5) IEEE 802.3 SAP 와 IEEE 802.3 SNAP 프레임 구조
802.3 SAP 에서는 DSAP 와 SSAP가 동일한 값을 갖고 이 동일한 값이 SAP 역할 수행
802.3 SNAP 에서는 DSAP 와 SSAP가 0XAA 로 같고 SNAP필드가 SAP 역할 수행
SNAP = OUI(0X00) + PID(SAP 역할 수행)
3.4 이더넷 자동협상 기능
링크구성이 완료되면 FLP(Fast Link Pulse) 전송 중지
클록 펄스는 데이타 펄스의 타이밍과 복구 기능을 제공
데이타 펄스는 LCW로 인코딩 되어 있으며 수신자는 두 장비간 최대 공통 분모적 능력을 선택한후 확인비트가 포함된 FLP를 보냄과 동시에 최대 공통 능력의 모드를 활성화 한다.
자동협상이 끝나지 않은 상황에서 200ms 동안 MAC 계층이 어떤 정보도 수신하지 못하면 바이패스 모드로 전환해 데이터를 송수신 한다.
3.4.5 자동협상 실패시 듀플렉스 미스매치 발생
징후는 서버의 통신 속도가 굉장히 늦어진다.
자동협상이 활성화돼 있는 쪽이 Half 모드로 설정되면서 collision 과 crc 에러가 증가,지속적인 재전송이 발생
3.5 CSMA/CD
NIC 나 스위치 포트에서 전송되는 디지털 펄스보다 높은 준위의 디지털 펄스를 감지하면 충돌로 인식
충돌감지한 NIC -> jamming 시그널을 모두에게 전파
jamming 시그널 수신 노드 -> CSMA/CD의 백오프 알고리즘에 의해 생성되는 랜점 재전송 대기 시간에 따라 대기 -> 대기시간 만료되면 재전송 -> 16번까지 실패하면 송신 포기
유선에선 디지털 신호의 충돌을 전압의 차이로 알수 있지만 무선은 주파수의 충돌을 탐지하기 어렵다.
그래서 충돌을 회피할 수 있는 CSMA/CA를 사용한다.
3.5.3 장비에서의 충돌 에러 확인
#show controllers ethernet-controller
3.6 장비에서 살펴본 이더넷 에러의 유형과 원인
1) crc
물리적 에러나 자동협상 미스매치
2) runts = nic 불량(64byte 이하의 프레임 수신)
3) giants = nic 불량(1518byte 이상의 프레임 수신)
랜카드 문제
4) overrun = 입력 인터페이스 버퍼에서 시스템 버퍼로 전달 실패(cpu 사용율 높은 경우)
5) underrun = 시스템 버퍼에서 출력 인터페이스 버퍼로의 패킷 전달 실패 횟수
6) ignored = 인터페이스 버퍼 부족으로 패킷 처리 실패(브로드캐스트 스톰 이나 노이즈의 증가)
장비 노후화 문제
overrun 과 underrun, ignored 가 지속적으로 발생하면 장비의 용량을 증설하거나 교체 해야함
프레임 전송량이 많아지면 자연스럽게 발생
전체 프레임의 2-3%이상 발생 하면 원인을 찾아 문제를 해결해야 함
3.9 케이블이나 커넥터 부분 장애처리
1) wan
증상
간헐적인 플래핑 현상 발생(up/down) -> 라우팅 테이블 불안정 ->인터페이스의 crc,fcs 증가
조치
v.35 케이블 재접속
루프 테스트
2) LAN
증상
인터페이스의 CRC,FCS,Runts 지속 증가
조치
스위치 포트 변경
케이블,RJ-45 점검
3.10 시스코 스위치의 Errdisable 메시지
시스코 스위치는 포트에 Errdisable에 해당되는 에러가 감지되면 소프트웨어 적으로 포트를 비활성화 시킨다.
1) link-flap 에러
포트가 지속적으로 up/down
원인 = 케이블 불량,duplex mismatch, gbic 불량 등 물리적 문제가 대부분
show errdisable detect
show errdisable recovery
errdisable detect cacuse
errdisable recovery cause
4.1 VLAN
