[네트워크] 허브 , 스위치

 

물리계층에서의 장비에는 보통 주소 개념이 없다.

그렇기에 물리 계층 장비는 송수신되는 정보에 대한 조작이나 판단이 없다. (단순 중계역할만)

EX : 트위스티드 페어 케이블, 광섬유 케이블, 허브

 

 

데이터 링크 계층 이상 장비들은 송수신지 특정 가능하여 송수신 정보에 대한 조작이 가능하다.

EX: NIC, 스위치

 

 

허브

여러 대의 호스트를 연결하는 장치이다. 리피터

허브/ 이더넷 허브로 나뉘어진다.

커넥터를 연결할 수 있는 연결 구멍이 포트이다.

 

허브의 특징

 

1. 받은 정보는 모든 포트로 보낸다. (물리 계층 장비는 주소 개념이 없기 때문이다.)

(데이터 링크 계층에서는 패킷의 MAC주소를 판단하여 폐기를 한다.)

 

2. 반이중방식 통신

송수신을 번갈아 가면서 하는 통신 방식을 채택한다.

 

* 리피터 : 전기 신호를 증폭시켜 주는 장비

 

3. 여러 대의 호스트가 동시에 허브로 데이터를 전송하면 충돌이 발생한다.

충돌이 발생 가능한 영역을 콜리전 도메인이라고 한다.

허브는 CSMA/CD 방식을 사용하여 충돌을 완화한다.

 

CSMA/CD 

메시지를 전송 하기전에 현재 전송중인 것이 있는지 확인을 한다.

그래도 충돌이 발생한다면 충돌을 검출하여 잼 신호를 보낸다.

그러면 임의의 시간 동안 기다린 뒤 재전송을 한다.

 

 

 

스위치

데이터 링크의 장비로서, 허브와 달리 특정 MAC 주소를 가진 호스트에만 프레임을 전달 가능하다.

전이중 모드 통신을 지원하여 CSMA/CD 프로토콜이 필요하지 않는다.

2계층에서 사용한다 하여서 L2 스위치 라고도 한다.

 

주요 기능

- 스위치의 MAC 주소를 학습기능

전달받은 신호를 원하는 포트로만 보낼 수 있다.

논리적으로 LAN을 분리하는 가상의 LAN, VLAN 구성이 가능하다.

 

스위치 포트와 연결된 호스트의 MAC  주소 간의 관계를 나타내는 MAC  주소테이블을 가지고 있다.

 

 

MAC 주소 학습 원리

 

주소 학습은 프레임 안에 '송신지 MAC 주소' 필드를 통해 이루어진다.

해당 주소를 주소테이블에 (포트 : MAC 주소)으로 등록을 한다.

처음에는 보내려 할때 만약 A -> C 로 보내려할때 C 가 등록되지 않았다면

모튼 포트로 프레임을 전송하는 플러딩 기법을 사용한다.

 

나머지 호스트들은 확인하여 자신의 프레임이 아니면 폐기하고 c는 수신을 하게 된다.

여기서 C는 응답프레임을 스위치로 전송하여 C도 주소테이블에 등록을 하게 된다.

 

에이징

만약 MAC 주소 테이블에 등록된 포트에서 일정 시간 동안 프레임을 받지 못하면 해당 항목은 삭제한다.

 

 

* 브릿지라는 스위치와 비슷한 장비가 존재한다. 네트워크 영역을 구획하거나 할때 사용된다.

 

스위치의 VLAN 기능

한대의 스위치로 가상의 LAN을 만드는 방법

불필요한 트래픽 (플러딩)으로 인한 성능 저하를 방지할 수 있다.

VLAN은 사실상 다른 LAN으로 간주되어 다른 LAN과 네트워크 간의 통신이 필요하다

 

 

 

VLAN의 종류 

 

* 포트 기반 

스위치의 특정 포트가 특정 VLAN을 할당하는 역할을 한다. EX: 포트1, 포트2는 VLAN1에 할당하는 포트이다.

 

* MAC 기반 VLAN

사전에 설정된 MAC 주소에 따라 VLAN이 결정된다.

송수신 하는 프레임 속 MAC 주소에 따라 VLAN을 결정하는 방식이다.