📌5. 루핑(Looping)
네트워크 안에서 프레임이 무한정 돌고 도는 현상
브리지나 스위치에서 한 호스트가 다른 호스트로 가는 경로가 두 개 이상일때 발생한다.
- 이더넷의 특성상 네트워크가 비어야 데이터를 전송할 수 있다.
- 호스트들은 네트워크가 조용해지길 기다리기만 하고 데이터 전송은 불가능하다.
A가 브로드캐스트 프레임을 보낼때
- 두 스위치는 프레임을 분석해 브로드캐스트임을 알아낸다.
- 브로드캐스트/멀티캐스트의 경우 스위치는 플러딩을 한다.
- 세그먼트 E2로 프레임이 보내진다. (두 브리지에서 모두 프레임이 다리를 건넌다.)
- 다시 E1으로 전달되면서 루핑이 발생한다.
👉루핑을 방지하려면 Spanning Tree 알고리즘을 사용해야한다.
5.1 Fault tolerance
미리 네트워크 장애를 대비한다.
라우터 한대와 스위치 여러대로 구성된 네트워크에서 예비 라우터를 추가하여 하나의 라우터가 고장났을 때, 다른 라우터가 기존 라우터의 역할을 수행하도록 한다.
👉전체 네트워크가 하나의 지점에서 발생한 장애로 인해 영향을 받는 것을 방지하기 위한 대책으로, 대부분 다중 구조로 구성된다.
5.2 Load balancing
로드를 분산한다.
예시로 하나의 인터넷 회선을 사용하는 대신 인터넷 회선을 두개로 늘린다.
- 데이터는 두 라인 중 하나를 선택해서 이용하기 때문에 로드가 분산된다.
👉속도가 2배로 증가 - 회선 하나에 문제가 생기면 다른 회선을 사용한다.
👉 Fault tolerance가 된다.
👉대부분의 load balancing 은 fault tolerance가 되지만 그 역은 성립하지 않는다.
5.3 Spanning Tree 알고리즘
스위치 간의 다수의 링크 중 하나를 제외한 나머지의 연결을 끊는다.
- 데이터는 하나의 링크로만 전달된다.
- 끊어진 링크들은 fault tolerance 용도로 사용한다.
이더 채널,업링크 패스트등의 기술을 이용해서 알고리즘의 효율성을 높인다.
👉스패닝 트리 알고리즘은 최소 스패닝 트리 알고리즘을 다룰 때 자세히 다루겠다.
📌6. 라우터
라우터는 브로드캐스트 도메인을 나눠줄 수 있다.
스위치는 콜리전 도메인만을 나눌 수 있었다. 하지만, 브로드캐스트 도메인을 나눌 수 없어서 만약 라우터를 사용하지 않으면 인터넷 전체가 브로드캐스트 도메인이 될 것이다.
👉정상적인 네트워크 및 PC이용이 불가능해진다.
6.1 라우터와 스위치
라우터는 스위치에비해 가격도 비싸고 속도도 느리다.
👉라우팅 프로토콜 지정, 네트워크 설정, 보안 등 구성요소가 많다.
예외적으로 레이어3 스위치라는 브로드캐스트 도메인을 나눠주는 스위치가 존재한다.
- 스위치는 OSI 7계층 중 2번째 데이터 링크 계층이다.
- 라우터는 3번째 네트워크 계층이다.
레이어 3 스위치는 스위치와 라우터를 물리적으로 결합한 것이다.
👉스위치는 콜리전 도메인을 나눠주지만, 브로드캐스트 도메인의 크기는 그대로이다.
6.2 라우터의 기능
위 그림처럼 스위치만 사용한다면, 브로드캐스트 도메인의 크기가 무한정 커져버린다.
라우터를 사용하면, 브로드캐스트 도메인을 나눠주기 때문에, 브로드캐스트 신호를 막고 보낼 수 있다.
6.2.1 패킷 필터링
- 네트워크의 주소에 따라 전송을 막고, 풀고 한다.
👉불필요한 트래픽이 전송되는 것을 방지한다.
👉보안과도 관련되어있다.
6.2.2 로드 밸런싱
위에서 설명한 것과 같다.
6.2.3 QoS(quality of service)
프로토콜이나 데이터의 크기, 중요도 등 여러 상황에 따라 트래픽의 전송 속도를 조정해준다.
