정의 : 2계층의 대표적인 장비 MAC주소 기반의 통신
허브의 단점을 보완
Half duplex -> Full duplex(상대방과 전화통화하듯이 쌍방 통신이 가능)
스위치는 아래의 그림과 같이 생겼습니다
UTP를 꽂을 수 있는 이러한 이더넷 포트도 있고요, 오른쪽에는 속도가 빠른 광 SFP기가의 트렌시퍼를 꽂을 수 있는 이러한 노즐이 있는 장비를 스위치라고 합니다
목적지 주소를 MAC 주소 테이블에서 확인하여 연결된 포트로 프레임 전달
출발지 주소가 MAC 주소 테이블에 없으면 주소를 저장하고 자신의 스위치에 연결되어있는 서버나 컴퓨터의 정보를 수집하는것
4개의 PC는 스위치의 각 포트에 연결되고 프레임이 스위치에 전달
스위치는 해당 포트로 유입된 프레임을 보고 MAC 주소를 테이블에 저장
그러면 이렇게 스위치 내부에 있는 MAC Table에 저장이 됌
목적지 주소가 MAC 주소 테이블에 없으면 전체 포트로 전달
PC1은 목적지 aa:bb:cc:dd:ee:05 주소로 프레임 전달
스위치는 해당 주소가 MAC Table에 없어서 전체 포트로 전달
목적지 주소가 MAC주소 테이블에 있으면 해당 포트로 전달
PC1은 목적지 aa:bb:cc:dd:ee:05 주소로 프레임 전달
스위치는 해당 주소가 MAC Table에 존재하므로 해당 프레임을 PC5로 전달
(그럼 스위치는 저번에 배웠던 애잖아? 어라, 포트2에 PC5가 물려있네)
출발지와 목적지가 같은 네트워크 영역이면 다른 네트워크로 전달하지 않음
PC1은 목적지 aa:bb:cc:dd:ee:02 주소로 프레임 전달
스위치는 해당 주소가 동일 네트워크 영역임을 확인하여 다른 포트로 전달하지 않음
필터링은 각 포트별 Collision Domain을 나누어 효율적 통신이 가능하다
MAC 주소 테이블의 각 주소는 일정 시간 이후에 삭제
스위치의 MAC주소 테이블은 시간이 지나면 삭제
삭제되는 이유는 테이블 저장 공간을 효율적으로 사용
해당 포트에 연결된 PC가 다른 포트에 옮겨진 경우도 발생
기본 300초(Cisco 기준) 저장, 다시 프레임이 발생되면 다시 카운트
밑에 표 오른쪽에 있는것을 숫자로 보면된다.
예를들어 5초 남았는데다시 프레임이 들어오면 300초로 카운팅이 되고 정상적으로 Aging되는, 이러한게 계속 반복이 되는것이다.
어떻게 보면 프레임이 이렇게 왔다갔다 하는것이 워낙에 실시간이기 때문에 시간의 변화가 다양할것 같습니다.
위에서 배워본 스위치에 대해 다시 정리를 한번 해볼게요
스위치에 프레임이 유입이 됩니다.
신규인가 아닌가에 대해 고민해보아야 합니다
신규라면 배워서(Learning) MAC테이블에 저장을 해야합니다
기존의 것이라면 Aging타이머를 재시작해서 100초남았다면다시 300초가 남게 Refresh를 해줘야합니다
1) 목적지를 모르는 경우면 Flooding해줘서 다시 Learning을 해줘야되겠죠
2) 목적지가 MAC테이블에 존재 1:1 유니케스팅 Forwarding을 하게 됩니다.
3) 목적지가 출발지와 같은 포트에 존재하면 Filtering을 해줘야합니다.
역할 : ARP(Address Resolution Protocol)
IP주소를 통해서 MAC주소를 알려주는 프로토콜
컴퓨터 A가 컴퓨터 B에게 IP통신을 시도하고 통신을 수행하기 위해 목적지 MAC주소를 알아야 한다
목적지 IP에 해당되는 MAC주소를 알려주는 역할을 ARP가 해준다
PC1은 목적지 IP 172.20.10.9에 대한 ARP Request 전송 - BroadCasting
172.20.10.9가 누구에요? 말해라 172.20.10.2한테(172.20.10.9의 MAC address가 뭔지 요청한거에요)
ff어쩌구 되어있는게 MAC address 마지막 번호에요 보통 마지막 주소를 브로드캐스트 주소라고 합니다.
그래서 브로드캐스트를 날리게 되면 MAC 주소를 날리게 되어있습니다
6. 그럼 이젠 둘의 MAC이 서로 공유가 된거죠?
목적지 MAC주소는 ARP Cache Table에 저장되고 패킷 전송
이제 보시면 arp -a를 쳤을 때, 172.20.10.9의 MAC이 보이게 된다.
Hardware Type : ARP가 동작하는 네트워크 환경, 이더넷
Protocol Type : 프로토콜 종류, 대부분 IPv4
Hardware Length & Protocol Length : MAC 주소 6Byte, IP주소 4Byte
Operation : 명령코드, 1 = ARP Request, 2 = ARP Reply
Hardware Address = MAC, Protocol Address = IP