[데이터통신] LAN Protocol Architecture(2): LLC(Logical Link Control), MAC(Medium Access Control)

저번 글에서는  IEEE 802 Reference model를 설명하며 LLC과 MAC에 대해 간단히 소개했다.

[데이터통신] LAN Protocol Architecture(1): IEEE 802 Reference Model

[데이터통신] LAN Protocol Architecture(1): IEEE 802 Reference Model

 

이번 글에서는 LLC와 MAC에 대해 더 자세히 살펴보도록 하자.

 

1. LLC (Logical Link Control)

 

LLC는 다른 link layers와 많은 면에서 유사하다. 모든 link layer와 마찬가지로, LLC는 intermediate switching node 없이 두 station 사이의 link-level PDU의 전송에 관여한다.

 

하지만 대부분의 link-layer에는 없는, LLC만의 특징을 살펴보자.

• link에 multiaccess, shared-medium를 지원해야 한다.
• It is relieved of some details of link access by the MAC layer

 

먼저 LLC가 상위 계층에 지원하는 services들을 알아보자.

LLC Services

LLC는 medium을 통해 station들을 다루고, 두 사용자 간의 데이터 교환을 조절하는 mechanisms을 명시한다. 그 작동과 형식은 HDLC(high-level data link control)을 기반으로 한다.

 

type-1: Unacknowledged connectionless service

datagram 스타일의 서비스이다. 매우 간단하며 flow control과 error control을 하지 않는다. 따라서 데이터의 전송이 보장되지 않는다. 상위 계층의 software에서 이런 reliability 문제를 해결하기도 한다.

type-2: Connection-mode service

이 서비스는 HDLC가 제공하는 Asynchronous Balanced Mode와 유사하다. 두 사용자 사이에 데이터를 교환하는 logic connection이 설정되어 있다. 또한, flow control, error control이 존재하며 retransmission을 통해 error recovory를 수행한다.

type-3: Acknowledged connectionless service

해당 서비스는 type-1과 type-2를 혼합한 것과 같다. datagarms are to be acknowledged. 하지만 logical connection이 선행되지는 않는다.

 

2. MAC (Medium Access Control)

모든 LAN들은 네트워크의 transmission capacity를 공유해야하는 장치들의 모임으로 구성되어 있다. transmission medium에 대한 접근을 통제하는 수단은 capacity를 효율적으로 사용하기 위해 필요하다. 이러한 기능을 medium access control (MAC) protocol이 제공한다.

 

1) Where?

• Centralized Scheme : controller가 네트워크에 접근을 허용하는 권한을 가진다. station은 controller의 허가를 받을 때 까지 전송을 기다려야 한다.
• Distributed Scheme : station들이 집단적으로 medium access control 기능을 수행한다.

2) How?

topology의 제약을 받고, 또한 비용, 성능, 복잡성 등의 요소를 고려한다.

• Synchronous techniques : 특정 capacity가 연결을 위해 분배된다. 예를 들어, circuit switching, frequency-division multiplexing(FDM), synchronous time-division multiplexing(TDM) 등이 있다. 
• Asynchronous techniques : round robin, reservation, contention 세 가지로 크게 나눌 수 있다. LAN에서는 주로 round-robin과 contention technique이 주로 사용된다. 
  1. Round Robin: 각각의 station은 자신의 차례를 기다린다. 자신의 차례가 오면 transmit 여부를 결정한다. transmit 하기로 했다면 정해진 용량 만큼만 전송하고 차례를 넘긴다.
  2. Reservation: stream traffic에서 매우 적합하다. medium에서 시간을 slot으로 나누고, station은 미래에 전송할 slot을 예약해 놓는다. 
  3. Contention: bursty traffic에서 매우 적합하다. 이 방식에서는 누구의 차례인지를 결정하지 않는다. 모든 station이 가능한 시간에 transmit을 진행한다.

 

Synchronous 방식은 LAN에는 완전히 적합하지는 않는데, station의 요구를 예측할 수 없기 때문이다. Asynchronous (dynamic) 방식이 즉각적인 요구에 반응하는 데에 더 적합하다.