🌩️ Hub와 Switch
Hub와 Switch는 네트워크를 생성하는데 사용된다.
⚡️Hub(Physical Layer)
위 그림을 보면 허브에 여러 개의 호스트가 LAN케이블로 연결되어 있다.
이처럼 허브를 중심으로 각 컴퓨터가 연결된 형태를 스타형 LAN이라고 한다.
허브는 리피터의 집합체라고 할 수 있다. 리피터는 제한적인 LAN거리를 연장하거나 감쇠한 전기신호를 증폭하여 송출한다. 즉 중계기(확성기)이다.
허브에 연결된 컴퓨터들은 프레임을 주고 받을 수 있는데 송신 시 대상을 특정할 수 없다. 허브로 들어온 프레임들은 수신 포트를 제외하고 모든 포트로 내보낸다(=Flooding).
플러딩 방식으로 프레임을 전달하면 불필요한 트래픽을 발생시키고 보안에도 취약하다.
흐름을 제어하는 어떤 행동도 취하지 않기 때문에 서로 다른 호스트가 동시에 신호를 송신할 경우 충돌이 발생할 수 있다. 이때 충돌이 발생할 수 있는 범위를 충돌 영역(collision domain)이라고 한다. 위 그림의 모든 호스트들은 같은 충돌 영역에 존재한다.
⚡️Switch(Data Link Layer)
스위치는 포트에 연결된 호스트들을 MAC주소를 식별자로 하여 구분할 수 있다.
MAC주소와 연결된 포트를 기록하여 주소 테이블(=Content Addressable Memory (CAM) table) 을 만들고 이를 참조하여 특정 호스트에게 데이터를 송신할 수 있다.
통신이 발생한 포트에만 트래픽이 발생하므로 허브와 같이 대역폭을 낭비하지 않는다. 프레임 충돌 감소 및 보안성에서도 개선된 모습이다.
☔️ 스위치의 동작 방식
1. Flooding
초기 스위치 상태, CAM 테이블에 기록되어있지 않은 상태에서는 프레임이 들어온 포트를 제외한 모든 포트에 프레임을 전달. 허브와 같이 동작한다.2. Address Learning
문자 그대로 주소를 학습하여 CAM 테이블에 기록하는 과정이다.CAM 테이블이 비어있는 상태에서 컴퓨터 A가 B에게 프레임을 전달한다고 가정하자. 프레임이 스위치에 들어오면 출발지 MAC주소(A의 MAC주소)와 연결된 포트를 CAM 테이블에 기록한다.
이후 플러딩 방식으로 네트워크에 연결된 모든 호스트에 프레임을 전달한다.
B가 응답하면 B의 MAC주소와 연결된 포트를 기록한다.3. Forwarding / Filtering
Forwarding - 프레임을 도착지 MAC주소에 맞게 포트에 전달
Filtering - 프레임 전달시 도착지 포트가 아닌 다른 포트로의 전송을 하지 않음
🌩️ Router
Router는 서로 다른 네트워크를 연결하는데 사용된다.
⚡️Router(Network Layer)
라우터는 스위치와 다르게 같은 네트워크가 아닌 서로 다른 네트워크들 사이에서 패킷을 최적 경로를 통해 전달한다.
라우터는 3계층에서 쓰이는 장비로 IP주소를 식별자로 갖는다.
참조
https://dev-leesh.tistory.com/101
https://majjangjjang.tistory.com/150
https://catsbi.oopy.io/315731e3-1730-4690-ad8f-663e0af7621b
https://m.blog.naver.com/esc5411/221557266140
https://www.youtube.com/watch?v=1z0ULvg_pW8&t=379s
https://haeunyah.tistory.com/94
https://www.cloudflare.com/learning/network-layer/what-is-a-network-switch/
https://www.cloudflare.com/learning/network-layer/what-is-a-router/
