- IP가 만든 패킷은 메모리에 기억된 디지털 데이터이므로 이것을 그대로 상대에게 보낼 수 없음. 그래서 디지털 데이터를 전기나 빛의 신호로 변환하여 네트워크의 케이블에 송출 → LAN 어댑터가 실행함
- LAN 어댑터는 단독으로 동작하지 않고 LAN 드라이버 소프트웨어가 이를 제어함
- LAN 어댑터는 전원을 공급하면 즉시 사용할 수 잇는 것이 아니라 다른 하드웨어와 마찬가지로 초기화 작업이 필요함. 전원 공급하여 OS를 시동할 때 LAN 드라이버가 하드웨어의 초기화 작업을 수행해야 사용 가능한 상태가 됨
- 하드웨어 이상검사
- 초기 설정 등, 하드웨어 공통인 초기화 작업
- 이더넷 특유의 작업 : MAC라는 회로에 MAC 주소를 설정하는 것임
패킷에 3개의 제어용 데이터를 추가한다
- LAN 드라이버는 IP 담당 부분에서 패킷을 받으면 그것을 LAN 어댑터의 버퍼 메모리에 복사함
- 복사를 마친 후 패킷을 송신하도록 MAC 회로에 명령을 보내면 MAC 회로의 작업이 시작됨
- MAC 회로는 먼저 송신 패킷을 버퍼 메모리에서 추출하고 맨 앞에는 프리앰블과 스타트 프레임 딜리미터라는 두 개의 데이터를, 맨 끝에는 프레임 체크 시퀀스(FCS)라는 오류 검출용 데이터를 부가함
허브를 향해 패킷을 송신한다
- 프리앰블, 스타트 프레임 딜리미터, FCS의 세 가지를 부가하면 케이블에 송출하는 패킷이 완성됨
- 신호 송신 동작은
- 리피터 허브를 사용했을 때의 반이중 모드
- 스위칭 허브를 사용한 전이중 모드
반이중 모드
- 신호 충돌을 피하기 위해 케이블에 다른 기기가 송신한 신호가 흐르고 있는지 조사하고, 신호가 흐르고 있으면 그것이 끝날 때까지 기다림
- 신호가 흐르고 있을 때 송신동작을 시작하면 신호가 충돌하기 때문임
- 신호가 정지했거나 애초부터 신호가 흐르고 있지 않았으면 송신 동작을 시작함
- 송신 동작은 MAC 회로가 프리앰블의 맨 앞부터 1비트씩 차례로 디지털 데이터를 전기 신호로 변환하고, 이것을 PHY 또는 MAU 라는 송.수신 신호 부분에 보냄
- 이 때 디지털 데이터를 신호로 변환하는 속도가 전송 속도임
- 1초 동안에 10메가비트 분량의 디지털 데이터를 신호로 변환하여 보내는 것이 10메가비트/초 라는 전송률
- 리피터 허브를 사용한 반이중 모드의 경우 동시에 송신 동작에 들어간 기기가 있으면 기기가 보낸 신호가 수신 신호선으로 흘러 들어오게 됨 → 서로의 신호가 뒤섞여서 분간할 수 없는 상태가 됨 ( 충돌 )
- 이러면 재밍 신호 를 보내어 송신동작을 멈추고 잠시 기다렸다가 다시 한번 송신 동작 시도함
- 이때 충돌을 일으킨 기기의 대기 시간이 동일하다면 다시 충돌이 일어나므로 대기 시간이 중복되지 않도록 MAC 주소 기반으로 난수 생성하여 대기시간 계산함
전이중 모드
- 송신과 수신을 동시에 실행하면서 충돌은 일어나지 않음
돌아온 패킷을 받는다
- 신호의 맨 앞에는 프리앰블이 있으므로 파형에서 타이밍을 계산하여 스타트 프레임 딜리미터가 나오면, 그다음 비트부터 디지털 데이터로 변환하여 동작을 개시
- PHY(MAU)회로에서 신호를 공통 형식으로 변환하여 MAC 회로에 보내고, MAC 회로에서 신호를 맨 앞부터 차례대로 디지털 데이터로 변환하여 버퍼 메모리에 저장함. 그리고 신호의 마지막에 이르면 맨 끝의 FCS를 검사함
- FCS에 문제가 없으면 다음에는 MAC 헤더의 수신처 MAC 주소를 조사하여 LAN 어댑터를 초기화할 때 설정한 자체의 MAC 주소와 비교한 후 이것이 자신에게 오는 것인지 판단함
- 자신에게 오는 경우에만 패킷을 받아 버퍼 메모리에 저장함
- MAC 회로가 할일이 끝나면 패킷을 수신한 사실을 컴퓨터 본체에 통지함 → 인터럽트
- 컴퓨터 본체는 LAN 어댑터가 패킷 송.수신 동작을 실행하고 있는 사이에 다른 작업을 실행하고 있으므로 알려주지 않으면 모름
- 동작 방식
- LAN 어댑터가 확장 버스 슬롯 부분에 있는 인터럽트용 신호선에 신호를 보냄
- 신호선은 컴퓨터 본체측의 인터럽트 컨트롤러를 통해 CPU에 연결
- 신호가 흘러오면 CPU는 실행하고 있던 작업을 일시적으로 보류하고 OS 내부의 인터럽트 처리용 프로그램 쪽으로 전환함
- 여기서 LAN 드라이버가 호출되어 LAN 어댑터를 제어하며 송.수신 동작 실행