[네트워크] 허브 / 브릿지 / 스위치 / 라우터

허브

• 같은 허브에 연결된 PC끼리는 서로 통신이 가능하다.
• 허브는 서로 연결하게되면 마치 1대의 허브처럼 동작이 가능하다.
• 허브 역시 랜카드처럼 이더넷용과 토큰링용이 있다.
• 이더넷 허브도 속도에 따라 그냥 허브와 패스트 허브가 있다.
• 허브는 네트워크에서 없으면 안되는 가장 기본이 되는 장비 중 하나이다. (물론 요즘은 스위치가 싸서 네트워크 장비에서 허브를 찾아보기 어렵게됐디만 배우는 단계에서 무시하면 안된다.)
• 랜카드, 케이블, 허브만 있으면 내부에서 허브에 접속된 모든 PC가 서로 통신이 가능하다. (물론 외부 인터넷은 못나간다.)
• 허브는 '멀티포트 리피터'라고 말할 수 있다.
• 멀티포트는 말 그대로 포트가 많이 붙어있다는 뜻이고, 리피터는 들어온 데이터를 그대로 재전송한다는 의미를 가지고 있다.
• 즉, 포트가 여러 개 달린 장비인데 이것은 한 포트로 들어온 데이터를 나머지 모든 포트로 뿌려준다는 것이다.
• 허브는 이더넷 허브인만큼 CSMD/CD의 적용을 받는다.
• 따라서 하나의 PC가 허브에 데이터를 보내고 있을 때 또 다른 PC가 데이터를 보내려고 하면 콜리전이 발생한다.
• 따라서 같은 허브에 연결되어 있는 모든 PC들은 모두 같은 콜리전 도메인에 있다고 말한다.
• 그 허브에 붙어있는 하나의 PC가 통신을 하게 되면 다른 모든 PC는 통신을 할 수 없게 되고, 허브에 붙어있는 하나의 PC에서 콜리전이 발생하면 모든 PC가 영향을 받는다는 개념이다.
• 한 번의 콜리전이 발생하면 허브에 붙어있는 모든 PC들이 영향을 받기 때문에 한계점이 존재한다.
• 그러나 스위치보다 가격이 저렴하며 들어오는 대로 내보내는 역할만 하기 때문에 데이터 처리 속도가 스위치에 비해 빠르다는 장점도 있다.

브리지

• 브리지가 가지고 있는 모든 특성은 바로 스위치의 특성이다.
• 브리지는 말 그대로 다리이다.
• 네트워크 규모가 커지고 통신량이 증가할 때 콜리전 도메인을 나누어 주기 위해 브리지를 사용한다.
• 브리지는 허브로 만들어진 콜리전 도메인 사이를 반으로 나누고 중간에 다리를 놓음으로써 콜리전 도메인을 나눈다.
• 그렇게 되면 다리 남단은 남단끼리, 북단은 북단끼리 동시에 통신이 가능하다.
• 다리 남단과 북단이 통신하고자 하는 경우에만 다리를 건너서 통신이 이루어진다.
• 요즘은 이런 브리지의 기능을 스위치가 대신하기 때문에 브리지가 많이 사용되진 않고 있지만, 브리지가 스위치보다는 훨씬 먼저 나왔다는 것을 기억하자.

스위치

• 콜리전 도메인이 너무 커지게 되면 콜리전에 의해 영향을 받는 PC가 너무 많아지면서 통신의 속도가 점점 떨어지게 된다.
• 이러한 문제를 해결하기 위해 콜리전 도메인을 나누어 줄 수 있는 장비가 나왔는데, 이 장비가 바로 브리지 또는 스위치이다.
• 스위치가 나오기 전까지는 이 역할을 브리지 혼자 다 해주었지만, 이제 브리지보다 빠른 스위치가 나왔으니 브리지는 그 자리를 스위치에게 물려주고 사라져가는 추세이다.
• 하지만 어디까지나 원조는 브리지이다.
• 스위치의 모든 기능 역시 브리지에서 출발한다는 것 역시 잊어서는 안된다.
• 스위치는 예를 들어 1번 포트에 연결된 PC가 2번 포트에 연결된 PC와 데이터를 주고받는 동안에도 3번 포트에 연결된 PC와 4번 포트에 연결된 PC가 서로 데이터를 주고받을 수 있게 하는 장비이다.
• 이것을 전문적인 용어로는 '포트별로 콜리전 도메인이 나위어 있다'라고 말한다.
• 1번과 2번 사이에서 통신이 일어나면 나머지 모든 PC들은 기다려야마나 하는 허브와는 달리 다른 PC들도 동시에 통신이 가능하다.

라우터

• 라우터가 스위치보다 비싸다
• 라우터는 내부에서 처리하는 일이 많아서 스위치보다 패킷을 처리하는 속도가 느리다
• 스위치의 대부분 전원만 공급해주면 사용이 가능하지만, 라우터는 그렇지 않다. 라우팅 프로토콜도 정해줘야 하고, 네트워크도 설정해둬야 한다. 필터링이니 보안이니 구성해줘야 할 것이 많다.
• 그렇다면 뭐하러 라우터를 사용할까? 한때는 라우터 없이 빠른 스위치만으로 네트워크를 구성하면 어떨까 하는 논의도 있었다고 한다. 그러나 스위치로는 풀 수 없는 한계가 있었다.
• 라우터는 스위치가 보장 못하는 보안 기능 (패킷 필터 기능)을 제공한다.
• 브로드캐스트 영역 분리
  • 브로드캐스트 영역(도메인)을 나누는 것은 중요하다.
  • 브로드캐스트 영역을 나눠주기 위해서는 라우터가 꼭 필요하다.
  • 요즘 스위치가 그런 기능을 하는 경우도 있지만 내부를 들여다보면 그것은 스위치에 라우터를 붙여놓은 것이라고 보면 된다.
  • 스위치 대신 라우터를 두면 브로드캐스트 도메인 영역은 점점 넓어지지만 라우터를 두면 브로드캐스트 도메인이 위의 그림과 같이 반으로 나누어진다.
• 로드분배
  • 여러 개의 경로를 가지고 있기 때문에 데이터가 여러 경로를 타고 날아갈 수 잇다.
  • 한쪽 경로에 문제가 생겨도 다른 경로를 타고 날아갈 수 있다.
  • 스위치도 로드 분배가 가능하지만 굉장히 제한적이다.