[Network] 허브 & 스위치

허브?

허브는 전기적인 신호를 증폭시켜 LAN의 전송거리를 연장시키고, 여러 대의 디바이스를 연결해 네트워크를 만들어주는 장비이다.

 

허브는 크게 더미 허브와 스위치 허브로 나뉘는데, 우리는 보통 더미 허브를 허브라 부르고, 스위치 허브를 스위치라 부른다.

 

허브 (L1 더미 허브)

허브는 다음과 같이 두 가지 기능으로 많이 사용된다.

• 멀티포트: 한 번에 많은 장치를 연결할 수 있는 기능
• 리피터: 전기적인 신호를 증폭시켜 들어온 데이터를 재전송하는 기능
  • LAN의 최대 전송거리가 연장되고 접속할 수 있는 장비의 수도 많아진다.

 

하지만 허브는 단순한 분배 중계기에 불과하여 IP를 할당할 수 없고 디바이스 수에 따라 데이터 전송 대역을 분리하는 역할만 한다.

예를 들어, 10Mbps를 제공하는 이더넷에 8포트 허브로 PC를 연결시킬 경우 각 PC는 1.25Mbps 대역폭만 사용하게 된다.

 

허브는 하나의 디바이스에서 전송된 데이터 프레임을 연결된 모든 디바이스에게 전부 전송하는 Flooding이 발생한다.

때문에, 충돌이 많이 발생하여 하나의 허브에는 많은 디바이스를 연결할 수 없고 보안성도 떨어진다.

 

지금은 잘 사용하지 않는 장비이다.

 

스위치 (L2 스위치 허브)

Collision Domain

스위치는 Collision Domain을 나누어, 허브가 모든 영역에 영향을 미치는 문제점을 보완할 수 있다.

예를 들어, 1번과 2번 사이에 통신이 일어나면 허브에서는 나머지 PC끼리의 통신이 불가능하지만, 스위치는 Collision Domain을 나누어 1번과 2번 사이에 통신이 일어나도 다른 3번과 4번 사이에 통신이 가능하다.

 

하지만, Collision Domain을 나누어도 모든 PC가 서버랑 통신하는 경우에는 한 순간에 하나의 PC 만 통신이 가능하다. 때문에 이 경우에는 속도 향상을 기대할 수 없다.

 

스위치가 발전하여 맥 주소뿐만 아니라 상위 계층의 정보를 함께 참조하여 스위칭을 결정하는 제품이 많지만, 이런 스위치들과 구분하여 맥 주소만 참조하여 스위칭하는 제품을 L2 스위치라고 한다.

 

Mac Address Table

스위치는 자신에게 연결된 디바이스들의 맥 주소와 포트가 기록된 Mac Address Table을 가지고 있다. 따라서 프레임이 자신에게 오면 그 목적지가 어딘지 파악하여 해당 디바이스에게 프레임을 보내기 때문에 트래픽이 훨씬 효율적이다.

또한, 스위치는 데이터의 전송 에러 등을 복구해주는 기능들을 가진다.

 

 

스위치는 자신의 테이블에 없는 목적지를 가진 패킷이 오면, 허브와 동일하게 해당 패킷을 연결된 모든 장치에 Forwarding한다.

 

기능

• Learning
• Flooding
• Forwarding
• Filtering
• Aging