스위칭 허브의 기능과 동작 원리

스위칭 허브의 기능

스위칭 허브는 네트워크 장치의 하나로, 패킷의 목적지 주소(MAC, IP, Port 등)를 확인하여 목적지가 연결된 스위치의 포트로만 패킷을 전송하는 장치입니다. 주요 기능은 다음과 같습니다:

1. 패킷의 고속 전송: 목적지 포트로 직접 패킷을 전달하여 네트워크 효율성을 높임.
2. 로드 밸런싱: 트래픽을 균등하게 분산시켜 네트워크의 성능을 최적화.
3. QoS (Quality of Service): 네트워크 트래픽의 우선순위를 설정하여 중요한 트래픽이 우선적으로 전달되도록 보장.

동작 원리

스위칭 허브는 다음과 같은 과정으로 동작합니다:

1. Learning

출발지의 MAC 주소를 확인하여 수신된 포트번호와의 매핑 정보를 스위치의 MAC Address Table에 저장합니다. 이는 출발지 MAC 주소와 스위치 포트번호의 쌍을 기록하는 과정입니다.

출발지 MAC 주소 확인 → 수신된 포트번호와 매핑 → MAC Address Table에 저장 (MAC주소 + 스위치 포트번호)

2. Forwarding

목적지 MAC 주소가 스위치의 MAC Address Table에 있는 경우, 해당 목적지 주소에만 프레임을 전달합니다. 이를 통해 불필요한 데이터 전송을 최소화합니다.

목적지 MAC 주소 확인 → MAC Address Table에 존재 → 해당 포트로 프레임 전달

3. Filtering

출발지와 목적지가 같은 세그먼트(인터페이스)에 존재하는 경우, 데이터가 다른 세그먼트와 연결된 포트로 넘어가지 않도록 제어합니다. 이는 네트워크 트래픽을 효율적으로 관리하는 데 도움이 됩니다.

출발지와 목적지 같은 세그먼트 확인 → 다른 세그먼트로 데이터 전송 차단

4. Flooding

목적지 MAC 주소가 스위치의 MAC Address Table에 없는 경우, 수신된 포트를 제외한 모든 포트로 프레임을 브로드캐스트합니다. 이를 통해 목적지 MAC 주소를 학습합니다.

목적지 MAC 주소 확인 → MAC Address Table에 없음 → 모든 포트로 브로드캐스트

5. Aging

설정된 타이머 시간(예: 300초) 동안 저장된 MAC 주소를 가진 프레임이 들어오지 않으면, MAC Address Table에서 해당 정보를 삭제합니다. 이를 통해 오래된 정보를 제거하고 테이블을 최신 상태로 유지합니다.

설정된 타이머 경과 (예: 300초) → 해당 MAC 주소 프레임 미수신 → MAC Address Table에서 삭제

스위칭 허브는 네트워크의 성능과 효율성을 높이기 위한 중요한 장치로, 위의 기능과 동작 원리를 통해 데이터 전송의 정확성과 속도를 보장합니다.