연결 장치
- 네트워크에서 작동하는 계층에 기반하여 5개의 범주로 분류
(상위 계층의 장치는 하위 계층 장치의 정보 포함한다.)
- 1계층 장치: 허브, 중계기(repeater)
- 2계층 장치: 브릿지, 2계층 스위치
- 3계층 장치: 라우터, 3계층 스위치
- 5계층 장치: 게이트웨이
Passive Hub
- 단순한 연결 장치
- 다른 브랜치에서 오는 선들 연결
- 매체의 일부
- 인터넷 모델에서의 위치: 물리 계층의 아래
Repeater
- 물리 계층에서만 작동
- 신호 재생성 (반복 O/ 증폭 X) → 물리적 거리 확장
- LAN 내에서 세그먼트 연결 (LAN끼리 연결 X)
- 필터링 기능 없이 모든 프레임을 전달한다.
- 어떤 포트에서 프레임이 출력되는지를 찾기 위한 기능이 없다
- 목적 포트(지국)뿐만 아니라 연결된 모든 포트들에게 신호를 전달하고, 신호를 수신 받은 지국들 중 목적 지국만이 프레임을 보관하고 나머지 지국들은 프레임을 폐기한다.
- 리피터는 원래의 데이터가 너무 약해지거나 손실되기 전에 신호를 수신하고 원래의 비트 패턴을 다시 발생 시키며 시간을 재설정한다.
Active Hub
포트
? 운영 체제 통신의 종단점으로, 하드웨어 & 소프트웨어적인 의미 가진다.
- 하드웨어
: 컴퓨터가 각종 신호를 받아들이고 내보낼 수 있도록 연결할 수 있는 연결단자- 소프트웨어
: 네트워크 서비스나 특정 프로세스를 식별하는 논리 단위
- 허브는 멀티포트 리피터
- 스타 위상 체계에서 지국 간의 연결 만든다.
Bridge (= 링크 계층 스위치)
-
브릿지는 서로 다른 LAN을 연결하거나, 하나의 큰 LAN을 분리하여 충돌을 조정한다.
-
브릿지가 서로 다른 LAN을 연결할 때 프레임 형식, 최대 데이터 크기, 데이터 전송 속도, 비트 순서, 보안, 멀티미디어 지원 여부 등을 고려해야 한다.
-
물리 계층과 데이터 링크 계층 모두에서 작동
- 물리 계층
: 신호 재생성 - 데이터 링크 계층
: 프레임에 포함된 발신지와 목적지의 물리 (MAC) 주소 확인
- 물리 계층
- 필터링 결정에 사용되는 테이블 존재
- 포워딩 테이블
- 프레임의 목적 주소를 확인할 수 있으며 프레임의 출력 포트를 결정할 수 있다.
- 특성
- 프레임의 물리 (MAC) 주소를 변경하지 않는다. (확인만 O)
- Transparent
: 지국들이 브릿지의 존재를 인식하지 못한다.
(브릿지가 추가되거나 삭제되더라도 지국들의 재구성이 불필요하다.)
- 포워딩 테이블은 프레임 이동을 통한 학습에 의해 자동으로 만들어진다.
- 브릿지의 learning
- 프레임이 이동할 때 해당 단말의 MAC 주소와 포트 주소 기억해서 테이블에 추가
→ 향후 데이터 전송시 포워딩 테이블을 기반으로 더 수월하고 빠르게 전송
- 루프를 방지해야 한다.
- 프레임의 물리 (MAC) 주소를 변경하지 않는다. (확인만 O)
- 브릿지와 스위치의 차이
- Switch
- 주로 같은 topology 네트워크 연결
- 예) 버스 & 버스- Bridge
- 주로 다른 topology 네트워크 연결
- 예) 버스 & 링
- switch에 비해 추가적인 기능 보유
라우터
- 3계층 장치
- 라우터는 논리 주소(호 대 호스트 주소 지정)를 기반으로 패킷을 라우팅하는 3계층 장치입니다.
Logical 주소
- 물리 주소와는 독립된, 전역 통신을 위한 호스트를 고유하게 식별할 수 있는 공용 주소
- 3계층에서의 주소 (네트워크 계층의 packet에 포함)
- 라우터는 일반적으로 인터넷에서 LAN과 WAN을 연결한다.
- 라우팅 테이블
- 라우터가 경로에 대한 결정을 내리는 데 사용
- 일반적으로 동적
- 라우팅 프로토콜을 사용하여 업데이트됨
- 라우터는 패킷을 전송하는 과정에서 발신지와 목적지의 물리 주소 (데이터 링크 계층에서의 주소 = MAC 주소 = 로컬 지역을 관할하는 주소)를 변경하고, 논리 주소는 변경하지 않는다.
게이트웨이
- 일반적으로 인터넷의 5개 계층 또는 OSI 모델의 7개 계층 모두에서 작동하는 컴퓨터
- 응용 프로그램 메시지를 가져와서 읽고 해석
- 서로 다른 모델을 사용하는 두 네트워크 간의 연결 장치로 사용될 수 있음
루프 문제
Backbone 네트워크
-
백본 네트워크는 여러 개의 LAN을 연결할 수 있게 한다.
-
백본 네트워크에서 지국은 백본에 직접적으로 연결되지 않는다.
: 지국은 LAN의 일부이고, 백본은 LAN을 연결한다. -
LAN의 속도 < Backbone의 속도
(백본은 여러 개의 LAN과 연결되어 정보 처리해야 하니까) -
브릿지는 LAN 내부에서 지국들끼리 교환하는 프레임을 막아 백본까지 전달되지 않도록 하고,
LAN 외부 (한 LAN에서 다른 LAN)으로 전송되는 프레임만 수신한다.
Bus 백본
- 백본의 위상이 버스인 백본 네트워크
- LAN은 브릿지에 의해 백본에 연결됨
Star 백본
- 백본의 위상이 스타인 백본 네트워크
- 백본은 하나의 스위치로서 기능
가상 LAN (VLAN)
? 물리적 선(wiring)이 아닌 소프트웨어에 의해 구성된(configured) 로컬 영역 네트워크
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예시
: VLAN 소프트웨어를 사용하는 백본에서 두 개의 스위치
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장점
: 비용/시간 면에서 효율적, 네트워크 트래픽 감소, 추가 보안 제공
자라나는 감자