*🔐Study Keyword :

✅케이블에 데이터가 많이 전송되어도 데이터가 충돌하지 않는 구조에 대해서 알아보자

전이중 통신과 반이중 통신

• 통신 방식에는 전이중 통신과 반이중 통신방식있다.

전이중 통신 방식

• 데이터의 송수신을 동시에 통신하는 방식으로 데이터를 동시에 전송해도 충돌이 발생하지 않는다.
  
  컴퓨터 1과 2를 직접 랜케이블로 연결한다면 여덟개, 즉 선을 네 쌍 사용하기 때문에 전이중 통신방식이 된다.

반이중 통신 방식

• 회선 하나로 송신과 수신을 번걸아가면서 통신하는 방식으로 데이터를 동시에 충돌하면 충돌이 발생한다.
  
• 반면 허브 내부엔 송수신이 나누어져 있지 않기 때문에 회선 하나를 송신과 수신이 번갈아가면서 사용하는반이중 통신 방식을 사용하게된다.

스위치의 경우엔 어떤 방식일까?

• 스위치는 충돌이 일어나지 않은 구조로 전이중 통식 방식으로 데이터를 주고받는다.
• 허브를 사용하면 충돌이 생기면서 네트워크 지연이 발생해 네트워크로 스위치를 사용하는것이 표준이다.
• 스위치를 사용하면 동시에 수신도 가능해 효율이 높아진다.

충돌 도메인

• 충돌이 발생할 때 그 영향을 미치는 범위를 충돌 도메인이라고 한다.
  
• 허브 반이중 통신방식으로 연결되어있는 컴퓨터 전체가 하나의 충돌 도메인이 된다. 즉 충돌의 영향이 모든 컴퓨터에 미치게된다.
  
• 반면 스위치는 데이터를 동시에 송수신 할 수 있는 전이중 통신 방식으로 충돌이 일어나지 않고 충돌 도메인의 범위도 좁다.
  => 네트워크를 지연시키지 않기 위해선 충돌 도메인의 범위를 좁히는 것이 중요하다.

참고 ) ARP, Address Resolution Protocol
이미지 출처

• 목적지 컴퓨터의 IP 주소를 이용해 MAC 주소를 찾기 위한 프로토콜이다.
  이더넷 프레임을 전송하려면 목적지 컴퓨터의 MAC 주소를 지정해야한다.
  1> 출발지 컴퓨터가 목적지 주소를 모르면 MAC 주소를 알아내기 위해 네트워크에 브로드캐스트를 하는데 이것을 ARP 요청이라한다.
  2> 이 요청에 대해 지정된 IP 주소를 가지고 있지 않은 컴퓨터는 응답하지않지만, 지정된 IP 주소를 가진 컴퓨터는 MAC 주소를 응답으로 보낸다. 이것을 APR 응답이라한다
  3> 출발지 컴퓨터에선 MAC 주소를 얻은 후 MAC 주소와 IP 주소의 매핑정보를 메모리 보고나하는데 이 정보를 APR 테이블이라고 한다
• IP 주소가 변경되면 해당 MAC주소도 함께 변경되므로 제대로 통신할 수 없다. APR 테이블에는 보존 기간을 APR 캐시로 지정하고 일정 시간이 지나면 삭제하고 다시 APR 요청을 한다.

*💡conclusion

• 전이중 통신 방식은 데이터의 송수신을 동시에 수행하는 통신 방식이고 반이중 통신 방식은 회선 한 개로 송신과 수신을 번갈아가며 수행하는 통신방식이다.
• 데이터 충돌이 발생하고 그 충돌이 미치는 영향을 충돌 도메인이라고 한다.

#📑Study Source

• 모두의 네트워크, 4장 네트워크 링크 계층, 데이터가 케이블에서 충돌하지 않는 구조를 읽고