▶랜카드
랜카드는 보통 '네트워크 어댑터' 또는 'NIC'(Network Interface Card)라고도 한다. 네트워크 안에 컴퓨터간의 통신을 할 사용하는 장비이다. 현재에는 컴퓨터를 키면 알아서 랜카드를 인식하고 필요한 프로그램을 자동으로 설치하고 네트워크에 연결해주는 플러그 앤 플레이(P&P)를 지원하지만 예전에는 하나하나 CD를 이용해서 설치하거나 다운받아서 추가 설치를 진행했어야 한다.
글쓴이는 PCIe IPTIME AX3000PX 랜카드를 데스크톱에 꽂아 사용 중인데 끊김없이 무선으로 잘 사용 중에 있다.
▶허브란?
허브는 멀티포트 리피터 라고 말할 수 있다. 허브는 포트가 여러 개 달린 장비인데, 한 포트로 들어온 데이터를 나머지 모든 포로 뿌려준다.
☆ ☆ ☆
리피터란? 신호를 수신하여 신호를 증폭한 후 다음 구간으로 재전송하는 장치. 즉 UTP케이블의 최대 전송 거리가 100m인데 장비와 장비 그 사이에 리피터를 이용하여 장거리여도 데이터를 전송할 수 있도록 도와주는 장치
▶허브의 한계
허브에는 여러대의 PC를 연결할 수 있지만 한 번에 1대의 PC만 네트워크상에 데이터를 실어 보낼 수 있다. 또 한 번의 콜리전이 발생하면 그 허브에 붙어있는 모든 PC들이 영향을 받는다.
▶허브 종류
· 인텔리전트 허브
인텔리전트 허브는 '지능형 허브' 라고도 한다. NMS에서 모든 데이터를 분석할 수 있을 뿐 아니라 제어도 가능하다. 그러니까 앉아서 멀리 있는 허브의 동작을 감시하고 조정까지 할 수 있다는 말이다. 기능으로는 콜리전이 발생한 경우 문제의 PC가 연결된 포트를 찾아내어 자동으로 Isolation(현 네트워크에서 분리시켜서 고립시킴)시켜 버린다. 그래서 나머지 PC들은 콜리전 영향을 받지않고 정상적인 통신이 가능하다. 하지만 비싸고 작은 사무실 혹은 PC방에서는 필요하지 않다.
· 세미 더미 허브
혼자 있을 때는 더미 허브이지만 인텔리전트 허브와 연결시 인텔리전트 허브로써 사용할 수 있다.
· 스택커블 허브
우리말로 쌓을 수 있는 허브를 말한다.
▶허브와 스위치의 차이
허브의 경우 모든 PC가 서버와 통신을 하려고 하지만 허브는 연결된 모든 장비가 하나의 콜리전 도메인 안에 있기 때문에 어느 한순간에는 하나만 통신이 가능해서 나머지 PC들은 기다려야 한다. 하지만 스위치는 포트별로 콜리전 도메인을 나누기 때문에 각각의 PC들이 통신이 가능한 구조이다. 근데 모든 PC가 전부 서버와 통신을 하는경우 서버는 한 대밖에 없기 때문에 콜리전 도메인을 나누었다고 해도 서버와의 통신은 하나의 PC만 가능하다.그래서 허브와 스위치 둘다 어느 한 곳으로만 향하는 경우 속도차이는 없다.
▶브리지
허브로 만들어진 콜리전 도메인 사이를 반으로 나누고 중간에 다리를 놓는다. 그러면 다리 남단은 남단끼리, 다리 북단은 북단끼리 동시에 통신이 가능하게 되고 남단PC와 북단PC가 통신하고자 할때만 다리를 건너서 통신이 이루어는 것을 브리지 라고한다. 즉 콜리전 도메인을 나누어 주는 역할을 한다.
▶브리지/스위치의 공통 기능
1. Leaning : MAC address를 배움
2. Filtering : 들어온 포트를 제외한 다른 모든 포트로 뿌림
3. Forwarding : 해당 포트로 건네줌
4. Flooding : 다른 포트로 못 건너가게 막음
5. Aging : 나이를 먹음
1) Leaning
수동으로 일일이 경로를 작성 관리하지 않고 수신 프레임의 출발지 주소를 보고 브리지 테이블을 구축하여 학습 반영
2) Filtering
브리지는 어떤 프레임은 전진시키고 어떤 프레임은 전진시키지 말아야 하는지에 대해 분별을 수행할 수 있도록 프로그램되어질 수 있다.
3) Forwarding
브리지는 프레임의 내용, 형식을 바꾸지 않고, 주소만을 보고 해당 포트로 전달
4) Flooding
브러드캐스트 프레임을 받은 포트를 제외하고는 모든 포트로 해당 브로드캐스트 프레임을 단지 포워드시키키만 한다.
5) Aging
새로운 맥 주소를 받기위해 약 (default)5분(300초)지나고 나서 출발지 주소를 가진 프레임이 더 이상 안들어오면 브리지 테이블에서 삭제시킨다.
▶브리지/스위치의 차이
크게 말해서는 명칭, 가격, 수요가 다르다.
1) 스위치는 처리 방식이 하드웨어이고, 브리지는 소프트웨어적으로 처리하기 때문에 속도는 스위치가 훨씬 빠르다. 브리지는 패킷이 돌아오면 프레임의 처리를 소프트웨어 프로그램으로 한다. 스위치는 처리 절차를 미리 하드웨어적으로 집어 넣는 방식(ASIC)이기 떄문에 스위치가 빠르다.
2) 브리지에 있는 포트들이 모두 같은 속도를 지원, 스위치는 서로 다른 속도를 연결해 줄 수 있다. 스위치는 10Mbps 포트와 100Mbps 포트가 한 장비에 같이 있기 때문이다.
3) 스위치는 포트수가 많다.
4) 스위치는 cut-throught 또는 store-and-forward방식을 사용한다. 브리지는 store-and-forward방식만을 사용한다.
☆ ☆ ☆
store-and-forward
포트로 패킷이 들어온다면 전부 받아 들인 다음 처리를 시작한다. 패킷을 받은 후, 정상적으로 들어 왔는지, 에러가 없는지, 주소는 어떻게 되어있는지를 파악한다. 만약 에러가 발생하면 패킷을 버리고 재 전송을 요구한다.
cut-throught
스위치에만 있는 기능으로 들어오는 패킷의 목적지 주소만을 본 후, 바로바로 전송 처리를 한다.
fragment-free
위의 두 방식의 장점만을 결합한 것. 512비트만 보기 때문에 에러에 대한 처리가 잘 되어있다.
▶루핑현상
프레임이 네트워크상에서 무한정으로 뱅뱅 돌기 때문에 이더넷의 특성상 네트워크가 조용해야 데이터를 전송할 수 있는 다른 녀석들이 계속 네트워크가 종해지기를 기다리기만 할 뿐 데이터 전송은 불가능해지는 상태를 말한다. 브리지나 스위치에 목적지까지의 경로가 두 개 이상 존재하면 반드시 루핑이 발생한다.
▶스패닝 트리 알고리즘
스위치나 브르지에서 발생할 수있는 루핑을 미리 막기 위해 2개 이상의 경로가 발생하면 하나르 제외하고 나머지 경로를 자동으로 막아 두었다가 기존 경로에 문제가 생기면 막아놓은 경로를 풀어서 데이터를 전송하는 알고리즘이다. 그러니까 자동으로 루핑을 검색해서 루핑이 발생할 수 있는 상황을 미리 막아주는 역할을 한다. 스위치간의 2개의 링크 중 하나를 끊
어서 실제 링크는 2개이지만 데이터는 한쪽으로만 다니게 한다. 링크를 2개 연결하는 이유는 사용중인 링크가 끊어지게 되면 대기하던 나머지 하나가 살아나서 데이터전송을 맡기 위해서 2개의 링크를 연결한다.
▶라우팅과 스위치의 용도
스위치는 비교적 저렴하고 속도가 빠르며, 설정이 간단하다는 장점이 있지만, 전체 네트워크에서 발생하는 브로드캐스트를 제한하지 못한다. 반면, 라우터는 브로드캐스트 영역을 나누어 네트워크의 효율성을 높이며, 보안 기능 및 로드 분배와 같은 추가적인 기능도 제공한다. 따라서, 네트워크의 크기와 요구 사항에 따라 적절한 장비를 선택하여 사용하는 것이 중요하다.
※알쓸신잡
이번(2023.10.31 기준)에 WiFi 6 를 기반으로 하는 WiFi 6E가 나왔는데 E는 확장을 의미한다. 무선 연결에는 전과 동일한 802.11ax지원 규격을 이용하지만 6GHz라는 새로운 WiFi 대역으로 확장한다. 최대 14개의 추가 80MHz채널 또는 7개의 160MHz채널을 활용하여 HD 스트리밍 또는 VR 경험과 같은 애플리케이션에 더 적합해졌다고 한다.
(근데 WiFi 6E는 또 6E를 지원하는 기기만 활용가능하여 아직까지 많은 기기가 활용하지는 못하고 있다.)
참고! 개인공부를 위해 간략하게 책 내용을 남긴 글입니다.
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