[Network] 네트워크 장비 (허브, 스위치, 브리지, 라우터)

1. 허브와 스위치의 개념

1-1. 허브

네트워크 장치 중 하나로, 받은 신호를 단순히 모든 포트로 전달(broadcast) 한다. 

 

1-2. 스위치 (L2 스위치)

각 장치의 MAC 주소를 학습하고 기억하여, 수신된 데이터를 정확한 대상 포트로만 전송(unicast)할 수 있는 장치이다.

 

2. 허브와 스위치의 공통점

 두 장비 모두 일반적으로 이더넷 기반으로, LAN(Local Area Network)에서 여러 장치를 연결하는 네트워크 장비라는 공통점이있다.

 

하지만 두 장치는 여러 차이점이 존재한다.

 

 

3. 허브와 스위치의 차이점

 3-1. 계층이 다르다

허브는 1계층인 물리 계층이며, 스위치는 2계층인 데이터 링크 계층이다. 즉 스위치는 mac 주소를 판단할 수 있지만 허브는 그렇지 못한다는 의미이다.

 

  3-2. 허브는 연결된 모든 장치에 데이터를 전송하지만 스위치는 해당 포트에만 데이터를 전송한다

  이는 앞서 말한 계층과도 연관된다. 허브는 하나의 버스에 모든 장치들이 연결되어있는 형태로 mac주소를 구분할 수도 없다. 따라서 브로드 캐스트 방식으로 데이터를 전송한다.

이에 반해 스위치는 mac주소를 판단하여 목적지 주소에만 데이터를 전송한다.

 

   3-3. Collision domain

Collision domain이란 네트워크에서 두 개 이상의 장치가 동시에 데이터를 전송하려고 할 때 충돌이 발생할 수 있는 영역을 이야기한다

 허브는 앞서 설명한 것 처럼 버스 형태이기 때문에 모든 장치들이 하나의 collision domain이지만 스위치는 여러 collision domain을 생성할 수 있다

 

CSMA/CD(collision detection이 발샐하면 랜덤 시간 뒤에 다시 데이터 보내는 방식)는 허브처럼 반이중(half-duplex) 환경에서 충돌 가능성이 있을 때 사용되며, 일반적으로 스위치 기반의 전이중(full-duplex) 환경에서는 사용되지 않는다.

 

 

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4.  브리지

4-1. 브리지란?

데이터 링크 계층 장비 중 하나로 과거는 브릿지를 통해 Collision Domain을 나누었다. 현재는 주로 스위치를 사용한다.

 

4-1. 브리지의 역할

LAN과 LAN을 연결하는 초기의 네트워크 장치로 데이터 링크 계층에서 통신 선로를 따라서 한 네트워크에서 그 다음 네트워크로 데이터 프레임을 복사하는 역할을 한다.

 

예전에는 허브(Hub) + 브리지(Bridge)를 조합해서 사용했지만,
지금은 스위치(Switch) 하나만으로 그 모든 역할을 수행한다.

 

 

 

 

5.  라우터

5-1.  라우터란?

네트워크의 대표적인 장비로, 다른말로 게이트 웨이라고도 한다.

논리적으로 분리된 둘 이상의 네트워크를 연결한다.

 

5-2. 라우터의 역할

로컬 네트워크에서 브로드캐스트를 차단하여 네트워크를 분리한다. 

    -> 즉 브로드캐스트가 다른 LAN으로 퍼지는 걸 차단해서 네트워크를 분리한다.

 

라우팅 테이블을 구성하여 패킷의 최적 경로를 찾는다.

 

5-3. 정적 라우팅 vs 동적 라우팅

정적 라우팅

• 관리자 권한으로 특정 경로를 통해서만 패킷이 지날 수 있도록 설정
• 네트워크 변경사항이 발생하면 라우팅 테이블을 수동으로 직접 고쳐야함
• 보안성 높음

동적 라우팅

• 라우터가 네트워크 연결 상태를 스스로 파악하여 최적의 경로를 선택하여 전송
• 네트워크 연결 형태가 변경되어도 자동으로 문제 해결