네트워크 장비

리피터

들어온 데이터를 그대로 재전송

케이블이 갈 수 있는 최대 거리 이상 떨어진 곳에 전송할때 필요 

허브

허브에 접속되어 있는 모든 PC들이 서로 통신이 가능하다.(외부인터넷은 나가지 못한다.)

한포트로 들어온 데이터를 나머지 모든 포트로 뿌려주는 장비(멀티포트 리피터)

허브에 연결되어 있는 모든 PC들은 모두 같츤 콜리전 도메인 상에 있다.

즉 허브에 붙어있는 하나의 PC가 통신을 하게되면 다른 모든 PC는 통신할수 없게되고 허브에 붙어있는 하나의 PC에서 콜리전이 발생하면 모든 PC가 영향을 받는다.

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브릿지

스위치의 원조

허브로 만들어진 콜리전 도메인 사이를 바으로 나누고 중간에 다리를 놓는것

각 포트마다 세그먼트가 나뉜다.

스위치

스위칭 허브=스위치

포트별로 콜리전 도메인이 나뉘어져 있다.

허브와 달리 다른 PC들도 동시에 통신이 가능하다.

모든PC가 하나의 서버와 통신만한다면 허브와 다르지않다.

허브에 비해서 데이터를 처리하는 방법이 우수할 뿐만 아니라 데이터 전송에러 등을 복구해주는 기능등 여러가지 기능을 가지고 있다.

브리지와 스위치의 기능

데이터 링크계층 장비

Learning

연결된 각 PC의 MAC주소를 자신의 맥어드레스테이블에 저장

Flooding

맥어드레서 테이블에 주소가 등록되어 있지 않을때 모든포트로 뿌리는것

브로드캐스트의 경우에도 Flooding발생

Forwarding

브리지가 목적지의 맥 어드레스를 자신의 브리지 테이블에 가지고 있고, 이 목적지가 출발지의 목적지와 다른 세그먼트에 존재하는 경우에 일어납니다.

이 경우 Flooding과 달리 오직 해당 포트쪽으로만 프레임을 뿌려줍니다.

Filtering

브리지를 못 넘어가게 막는다는 것

브리지가 목저기의 맥 어드레스를 알고 있고,출발지와 목적지가 같은 세그먼트 상에 있는 경우

Aging

맥어드레스 테이블을 갱신 시키는 것

일정 시간 이상 그 출발지 주소를 가진 프레임이 들어오지 않으면 브리지 테이블에서 삭제시킨다.

스위치와 브리지 차이점

스위치는 처리방식이 하드웨어로 이루어지기 때문에 소프트웨어적으로 프레임을 처리하는 브리지에 비해서 훨씬 빠르다.

브리지는 포트들이 같은 속도를 지원하는 반면, 스위치는 서로 다른 속도를 연결해줄수 있는 기능을 제공한다.

스위치는 브리지에 비해 제공하는 포트수가 많다.

스위치의 경우 cut-through,또는 store-and-forward방식을 사용

브리지는 store-and-forward방식만 사용

Store-and-forwarding 방식

스위치나 브리지가 일단 들어오는 프레임을 전부 받아들인 다음 처리를 시작하는 방식

프레임을 모두 받아들이고나서 프레임을 검사후 처리해주는 방식

검사 중 에러가 발견되면 브리지나 스위치는 이 프레임을 버리고 재전송을 요구하기 때문에 에러복구능력이 뛰어나 회선상 에러가 자주 발생하거나 또는 출발지와 목적지의 전송매체가 다른 경우에는 자주 사용하는방식

cut-through방식

스위치가 들어오는 프레임의 목적지 주소만을 본 다음 바로 전송 처리하는 방식

이전 방시에 비해서 훨씬 빨리 처리하는 장점을 가지고 있지만 프레임에 발생됐을지 모를 에러를 찾아내기가 어렵기 때문에 어러 복구 능력에는 약점을 가지고 있다.

Fragment-Free 방식

위 두 방식의 장점을 결합한 방식으로 전체 프레임이 다 들어올 때까지 기다릴 필요가 없다는 측면에서는 컷스루 방식을 닮았지만 컷스루 처럼 처음 48비트만을 보는것이 아니라 처음 512비트를 보게 하여 에러 감지 능령이 컷스루에 비해서는 우수하다.

Looping

하나의 호스트에서 다른 호스트로 가는 경로가 두 개 이상인 경우(하나의 경로가 끊어져도 다른 경로를 쓰기 위해서) 브로드캐스트 패킷 전달시

CSMA/CD의 경우 네트워크 사용불가

루핑을 막아주는 스패닝트리 알고리즘을 사용하여야 한다.

폴트 톨러런트

미리 장애 대비를 해놓는것

장애 대비책으로 대부분 이중 주조를 의미하고 네트워크가 하나의 지점에서 발생한 장애로 인해 영향을 받는 것을 방지하기 위한 대책

ex)두대의 라우터를 마련해 하나의 라우터가 죽었을때 대비해서 다른 한대를 가지고 있다가 한대가 죽었을때 자동으로 다른 라우터가 기존의 라우터의 역할을 수행하는 것이 진정한 포트톨러런트가 된다.

로드 밸런싱

로드를 분산하는것

인터넷 회선을 여러개 사용하여 데이터를 분산하여 전송할수 있어서 속도가 회선만큼 증가하고 회선 하나가 끊어질시 다른 회선으로 이전하여 사용할수 있어 폴트 톨러런트도 겸하게 된다.

스패닝 트리 알고리즘이란?

스위치나 브리지에서 발생할 수 있는 루핑을 미리 막기 위해 두개 이상의 경로가 발생하면 하나를 제외하고 나머지 경로들을 막아 두었다가 만약 기존 경로에 문제가 생기면 막안호은 경로를 풀어서 데이터를 전송하는 알고리즘

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라우터

스위치와 비교

스위치보다 비싸다

스위치보다 느리다

스위치가 구성이 훨씬 쉽다

라우터를 쓰는이유

브로드캐스트

전세계의 PC들이 ARP를 한다면? PC자체를 사용하기 힘들것이다.

브로드캐스트영역(도메인)을 나눠주기 위해서는 라우터가 꼭 필요하다.

보안

라우터는 스위치가 보장 못하는 보안 기능인 패킷 피터링 기능을 제공합니다.

네트워크 주소에 따라 전송을 막았다 풀었다하는 필터 기능을 제공해서 불필요한 트래픽이 전송되는 것을 막습니다.

로드분배

여러 개의 경로를 가지게 해준다.

트래픽 제어

트래픽의 전송 순서를 조절해주는 QoS 기능도 제공