허브의 한계를 극복해주는 두 장치가 있습니다. 브리지와 스위치입니다. 둘은 굉장히 긴밀한 관계인데, 브리지는 스위치의 원조격으로써 스위치의 모든 기능은 브리지로부터 출발합니다. 스위치가 나중에 나온 만큼 더 빠른 성능이기 때문에, 브리지는 그역할로써의 자리를 스위치에게 물려주고 사라져가는 추세입니다. 하지만 브리지가 스위치의 원조격인만큼 스위치를 이해하기 위해선 브리지를 먼저 알고 넘어가야 합니다. 브리지가 가지고 있는 모든 특성은 바로 스위치의 특성이기도 하기 때문입니다.
브리지
허브의 한계는 말씀드렸다시피 허브의 연결된 PC들 중 두 PC만 통신을 하게 되면 그 순간에는 다른 PC의 통신이 불가능합니다. (이더넷의 CSMA/CD 때문) 그 이유가 바로 콜리전 도메인이 같기 때문인 것이구요. 따라서 브리지는 이 콜리전 도메인을 나누어주는 역할을 해줍니다.
∙ 브리지는 허브로 만들어진 콜리전 도메인 사이를 반으로 나누고 중간에 다리를 놓는 것입니다. 즉 다리를 기준으로 다리 남단에서 통신이 일어나는 사이에 다리 북단에서도 통신이 일어날 수 있습니다. 그리고 만약 다리 남단에 있는 PC와 다리 북단에 있는 PC가 통신을 하고자 하는 경우에만 다리를 건너서 통신이 이루어집니다. 요즘엔 브리지의 이런 기능들을 모두 스위치가 대신하기 때문에 브리지가 많이 사용되지 않습니다. 그래도 브리지가 스위치보다 먼저 나온 형님입니다.
스위치
스위치는 콜리전 도메인을 나누어 줄 수 있는 장비입니다. 브리지도 이와 같은 기능을 하는데, 스위치가 나오기 전 까지는 이 역할을 브리지가 했으나 브리지보다 빠른 스위치가 나와서 브리지는 서서히 밀려나는 추세입니다. 스위치의 모든 기능은 브리지로부터 이어오게 됩니다.
∙ 기존에 설명했던 허브와 스위치의 가장 큰 차이는 콜리전 도메인이 나누어져 있다는 것인데, 예를 들어 허브에 연결된 1번 2번 피시 사이에 통신이 일어나면 나머지 모든 피시들은 기다려야 하지만, 스위치는 다른 피시들도 동시에 통신이 가능한 것 입니다. 따라서 각 포트에 연결된 PC가 독자적인 속도를 갖게 되는데, 포트에 상관없이 허브가 항상 1차선 도로라면 스위치는 8포트라면 8차선 도로가 되는 것입니다.
브리지 / 스위치의 기능과 원리
▶︎ Learning
출발지의 맥 어드레스를 배우는 기능입니다. 무엇이냐면, 브리지/스위치에 연결된 A라는 PC가 통신을 위해 프레임을 내보내면 이 PCㅇ의 맥 어드레스를 읽어서 자신의(브리지/스위치) 맥 어드레스 테이블에 저장해놓습니다. 그리고 나중에 다른 PC가 A라는 PC에게 통신을 할 경우 맥 어드레스 테이블을 참고해서 다리를 건너게 할 것인지 아니면 못건너게 할 것인지를 결정하는 겁니다.
▶︎ Flooding
들어온 포트를 제외한 나머지 모든 포트로 데이터를 보내는 것입니다. 데이터의 목적지 주소가 한 번도 브리지/스위치와 통신한 기록이 없다면 맥 어드레스 테이블에 등록되지 않았을 테고 이럴 때 해당 기능이 사용됩니다. 또한 브로드캐스트와 멀티캐스트의 경우에도 발생합니다.
▶︎ Forwarding
발송된 데이터의 목적지 주소가 자신(브리지/스위치)의 맥 어드레스 테이블에 있고, 이 목적지가 출발지의 목적지와 다른 세그먼트에 존재하는 경우에 일어납니다. 한마디로 목적지가 어딘지 알고 있는데 그 목적지가 다리를 건너가야만 할 경우에 발생합니다. 그리고 Fowarding은 이전에 배운 Flooding이 모든 포트로 프레임을 뿌리는 것과는 달리 오직 해당 포트쪽으로만 프레임을 뿌려줍니다. -> Fowarding과 Flooding 모두 브리지/스위치를 넘어가지만 Fowarding은 해당 포트로만 넘어가고, Flooding은 들어온 포트를 제외한 나머지 모든 포트로 넘어가는 것입니다.
▶︎ Filtering
브리지/스위치를 못 넘어가게 막는것을 뜻합니다. Filtering은 브리지/스위치가 목적지의 맥 어드레스를 알고 있고, 출발지와 목적지가 같은 세그먼트 상에 있는 경우 다리를 건너가지 않아도 통신이 이루어질 수 있으므로 다리를 막는 Filtering을 실시하게 됩니다. 이 기능이 허브와는 다르게 콜리전 도메인을 나누어 줄 수 있는 핵심적인 기능입니다.
▶︎ Aging
Learing 단계에서 배웠듯이, 브리지/스위치는 데이터의 출발지 맥 어드레스를 자신의 맥 어드레스 테이블에 저장해놓았다가 이를 활용합니다. 그리고 이 데이터는 디폴트로 5분, 즉 300초 동안 저장됩니다. Aging은 바로 이 시간에 관련된 타이머입니다. 즉 어떤 맥 어드레스를 맥 어드레스 테이블에 저장하고 나면 그때부터 Aging이 가동되어서, 저장한 뒤 300초가 지나도록 더 이상 그 출발지 주소를 가진 프레임이 들어오지 않으면 테이블에서 삭제시킵니다. 만약 그 시간 전에 같은 출발지 주소를 가진 녀석이 다시 들어온다면 타이머를 리셋해줍니다.
출처 - '후니의 쉽게 쓴 네트워킹'
