주제 : 스위치
topology : Bus vs Star
이전에는 Bus 방식을 많이 사용했으나, 요즘은 대부분 Star를 사용한다.
이유가 무엇일까?
Bus에서 컴퓨터 하나 추가될 때마다, 선을 직접 추가해서 연결해야 한다.
반면 스위치를 사용하는 Star는 Collision domain(충돌 영역)을 분리시켜주고,
네트워크에 추가하는 것이 쉽다. 선 하나만 스위치에 꼽으면 된다.
Q. Collision Domain을 분리?
Bus를 보면, A에서 E로 보낼 경우, 모든 선에 빛이 퍼질 수 밖에 없다.
그래서 Collision이 발생할 확률이 높다.
그런데 Star는 스위치가 경로를 설정해주기 때문에 목적지 외에 빛이 도달하지 않기 때문에
덜 일어난다.
또한 장점으로 일반 호스트(컴퓨터) 입장에선 스위치가 없는 줄 안다. 신경쓰지 않아도 된다.
Switch : Multiple simultaneous transimssion
스위치가 Collision domain을 분리(교통정리) 해주기 때문에,
아래 그림에서
- A -> A'
- B -> B'
보내는 것이 동시에 가능하다.
그럼 여기서 이런 의문이 들어야 한다.
"어떻게 스위치가 A', B'를 알고 그쪽으로 빛을 쏴주지? 선을 구멍해 연결했을 뿐인데"
스위치 마다 이를 위한 테이블이 있는데, 이것이
Switch forwarding table
스위치는 Self-learning (자기 학습)을 통해 테이블을 만든다.
A가 A'에게 보내는 Frame을 만들었다.
A는 스위치가 있는지도 모른다. 그냥 쏜다.
중간에 Frame을 스위치가 받는다. 그럼 스위치는 어떤 구멍에서 이 Frame이 왔는지, 보낸이가 누군지 알 수 있다.
'아 이 구멍에서 A가 연결되어있구나'
이를 본인 스스로 테이블에 기록한다.
그러나 목적지 A'는 어딘지 모른다.
그럼 일단 모든 네트워크에 뿌린다. (flood)
그리고 언젠가 A'가 메시지를 보내면, 그 때 기록을 한다.
Interconnecting switches
스위치에는 물리적인 구멍이 유한개로 있다. 만약 연결해야 될 컴퓨터가 많다면?
스위치와 스위치를 연결해서 몸집을 키우면 된다. 위 그림처럼 말이다.
저 그림을 보면서 알아보자.
테이블이 다 비어있을 때, C에서 I로 보내는 과정을 말이다.
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C가 Frame을 만들어서 쏜다. (src-C, dst-I MAC)
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스위치 S1이 잡는다. C를 테이블에 기록한다.
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목적지 I는 테이블에 없다. A,B,S4에 flood한다.
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S4는 출발지 MAC Frame인 C를 적고 Flood한다.
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S3가 받아서 C를 적고, Flood를 한다. 이제 I에게 간다.
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I가 C에게 Frame을 보낸다.
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S3가 I를 기록하고, C는 이미 테이블에 있으니, S4에만 보내면 된다.
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S4도 I를 기록하고, C는 이미 테이블에 있으니, S1에게 보낸다.
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위랑 똑같다. C에만 간다.
Institutional Network
기관에서 쓰는 방식은 대부분 이렇게 동작한다.
Router vs Switch
라우터 vs 스위치
- 네트워크 레이어 장치 vs 링크 레이어 장치
- 라우팅 테이블 vs Switching forwarding table
Q. 공유기는 스위치인가 라우터인가?
공유기를 쓰면 여러 컴퓨터들이나 기기로 인터넷을 사용할 수 있다.
그런데 사실 우리집에 SK가 준 공인 IP는 한개다.
이를 공유기가 받아서 쓰는 것이다.
이게 서브넷, 라우터 아니겠는가?
SK에서 모뎀을 주고, 케이블 선을 원래 하나의 컴에서 쓰면 이게 LAN인데,
이 선을 공유기에 꼽으면 여러 디바이스를 쓸 수 있다.
공유기는 사실 컴퓨터로, 내부에 App 레이어까지 구현되어 있다.
App 레이어에서 NAT을 내부적으로 IP를 생성해서 여러 기기에 나눠준다.
즉 라우터 기능을 수행한다.
또한 스위칭도 한다. 공유기에 여러 선을 꽂아서 통신할때, 이 공유기에서
스위칭 역할도 해서 지들끼리 통신하는데도 도움을 준다.
