[네트워크] 스위칭 허브

파형의 변형

• 케이블 주의에서 발생하는 전자파가 잡음을 발생시켜 파형을 변형시킬 수 있다.
• 파형이 변형되면 수신측에서 받는 신호의 각이 뭉개지고 이는 통신 오류의 원인이 된다.

케이블 밖의 전자파

• 모터, 형광등 등 케이블 밖의 기기에서 오는 전자파는 ‘선을 꼼’으로써 막는다.
• 잡음은 케이블의 외부를 타고 흐르는데 마주 꼬게 반대 방향으로 흐르는 케이블의 잡음과 상쇄되어 약해진다.

케이블 안의 전자파

• 케이블 안에 흐르는 신호라는 전류로 인해 주위에 전자파가 발생한다. 이러한 전자파가 다른 신호선에 대한 잡음이 된다. 이러한 영향을 크로스토크라고 한다.
• 이 잡음은 약한 편이지만 신호선 안의 거리가 워낙 가깝기 때문에 약해지기 전에 다른 신호선에 영향을 끼치게 된다.

리피터 허브는 연결되어 있는 전체 케이블에 신호를 송신한다.

• 전체에 패킷의 신호를 뿌리고 수신처 MAC 주소에 해당하는 기기만 패킷을 수신한다.
• 커넥터에서 신호를 받기 위해선 수신 단자로 받아야 한다.
• MDI는 RJ-45 커넥터와 송,수신 회로를 직접 결선한 것(스위치, 라우터, 허브)
• MDI-X는 교차하여 결선한 것

스위칭 허브의 패킷 중계 동작

스위칭 허브는 주소 테이블로 중계한다.

• 스위치 내부에는 MAC 주소와 포트 번호를 등록한 테이블이 존재
• 패킷을 수신할 때 수신 포트와 송신처 주소가 함께 등록된다.
• 스위칭 허브의 포트에는 MAC 주소가 할당되어 있지 않다.

1. 신호가 커넥터에 들어온다.
2. 커넥터는 PHY와 MDI-X로 접속되어 있어 회로의 수신 부분에 들어간다.
3. 신호는 공통 신호의 형식으로 변환되어 MAC 회로로 들어간다.
4. 디지털 데이터로 변환하여 FCS를 대조하여 문제가 없으면 버퍼 메모리에 저장된다.
5. 수신처 MAC 주소와 일치하는 것이 MAC 주소표에 있는지 조사한 후 해당하는 주소와 적절한 짝을 이루는 포트에서 송신한다.

스위치 회로

• 신호선이 격자로 배치되어 있고 교점에 스위치가 존재한다.
• 스위치를 전자적으로 개폐하여 패킷의 신호를 원하는 포트로 운반한다.
• 송신측 포트에서는 랜 어댑터와 같이 동작한다.

예외적인 동작

• 패킷의 수신하는 포트와 송신하는 포트가 같을 경우 폐기한다.
• MAC 주소표에 수신처 MAC 주소와 일치하는 주소가 등록되어 있지 않을 경우 모든 포트에서 패킷을 송신한다.
• 브로드캐스트 주소인 경우에도 수신 포트를 제외하고 모든 포트에서 패킷을 송신한다.

전이중 모드

• 트위스트 페어 케이블의 신호선은 송신용과 수신용으로 나뉘어져 있어 송, 수신 도중에 신호가 충돌하지 않는다.
• 스위칭 허브의 전이중 모드는 송신과 수신을 동시에 실행한다.

전이중 모드와 반이중 모드의 전환

• 접속한 상대의 전이중 모드 지원을 확인하고 동작을 자동으로 전환
• 이더넷은 데이터가 흐르고 있지 않을 때 링크 펄스라는 펄스형의 신호를 흘려서 상대의 동작 상태를 확인할 수 있다.
• 접속한 상대의 지원 모드를 확인하고 최적의 조합을 찾아 동작 모드를 결정한다.