기본 기능

Ethernet 통신의 2계층은 통제된 데이터 통신을 위한 중요한 기본 기능을 제공합니다. 균일한 메시지 구조 이외에, 여기에는 노드의 어드레싱(Addressing) 및 버스 액세스 방법이 포함됩니다. Ethernet 컨트롤러에는 모든 기본적인 기능이 구현되어 있는데, 이는 일반적으로 오늘날의 마이크로 컨트롤러의 필수적인 요소입니다.

데이터 전송

심볼 및 심볼 레이트가 물리계층에서 다루어진다면, Ethernet 프레임에 통합된 bit는 2계층인 데이터링크 계층에 사용됩니다. bit 스트림은 일반적으로 Media Independent Interface(MII)를 사용하여 Ethernet PHY 및 Ethernet 컨트롤러 사이에서 전송됩니다. 이는 IEEE로 표준화된 인터페이스 그룹으로 다양한 전송 속도에 대한 다양한 유형을 제공합니다.

버스 액세스 방법

Ethernet 컨트롤러는 메시지가 전송되기 전에 먼저 물리매체로부터 수신을 대기합니다(Carrier Sense). 이는 네트워크 내에서 다른 노드가 이미 전송을 시작한 경우 메시지를 겹쳐 쓰는 것을 방지하는 기능입니다. 매체가 자유로운 경우, Ethernet은 자체적인 전송을 시작할 수 있습니다.

다수의 노드가 Ethernet을 통해 버스에 동시에 액세스할 수 있기 때문에(Multiple Access) 두 개의 노드가 동시에 전송을 시작하는 경우 전통적인 버스 네트워크에서는 충돌이 발생할 수 있습니다. 이러한 상황이 발생하는 경우를 위해, 각 Ethernet 컨트롤러에는 전송을 취소하는 충돌 탐지 기능이 있습니다. 두 번째 충돌을 방지하기 위해 노드는 임의의 시간(Backoff Process)이 지난 후에만 다시 전송을 시작합니다. 각 발신자는 시간을 자체적으로 계산해야 합니다.

충돌 탐지

완전한 버스 액세스 방법은 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)로 불립니다. 각 Ethernet 컨트롤러에는 관련된 알고리즘이 적용됩니다. 자동차 산업에서 물리계층의 경우, 충돌 탐지는 오히려 부차적인 역할을 합니다. IEEE 100BASE-T1, IEEE 100BASE-TX, 및 IEEE 1000BASE-T 는 모두 양방향(Full Duplex) 데이터 전송이 가능합니다. 이러한 이유로 인하여, 물리매체에서는 일반적으로 이러한 충돌이 발생하지 않습니다.