[컴퓨터 네트워크] 네트워크 장비(허브 / 리피터 / 브리지 / 스위치 / 라우터)

1계층(물리 계층) - 리피터, 허브

 

- 리피터

신호를 멀리 보내기 위한 증폭 장치 : 긴 케이블일 수록 신호가 약해지기 때문

지금은 다른 네트워크 장치에 기본적으로 리피터 기능이 탑재되어있기 때문에 사용하지 않음

 

- 허브

리피터 역할을 하며, 기존 리피터와 다르게 여러 장비를 연결 할 수 있음

허브는 CSMA/CD 방식을 적용하고 있어서 여러 장비에서 동시에 데이터를 전송하지 못함

ex) A가 데이터를 전송중일 때 B도 데이터를 보내면 충돌이 일어남

하나의 허브에 연결되어있는 모든 장비들은 같은 충돌도메인안에 있기 때문에 사용하는 장비가 많아지면 충돌도메인의 크기는 커짐

허브는 들어온 모든 데이터를 모든 포트로 플러딩 하기 때문에 충돌이 자주 발생

 

 

 

 

2계층(데이터 링크 계층) - 브리지, 스위치

 

- 브리지

네트워크 세그먼트들을 서로 연결해주는 장치

-세그먼트: 큰 네트워크를 구성하는 작은 네트워크들

 

 

 

- 브리지는 들어오는 데이터 패킷을 분석하며, 주어진 패킷을 다른 네트워크로 전송할 수 있는지 결정할 수 있음

- 하나의 네트워크망 안에서 서로다른 LAN을 연결함

- MAC 주소 기반 필터링 기능을 통해 더 나은 대역폭을 제공하고, 트래픽을 통제함

- MAC 주소 기반 리피터 기능을 제공

 

브리지 기능

1) Learning

학습한다는 뜻.

A라는 호스트가 데이터를 보내면 A의 MAC 어드레스를 브리지의 MAC 어드레스 테이블에 저장

다른 호스트에서 A라는 호스트에 데이터를 전송할 때 브리지는 MAC 어드레스 테이블을 참고하여 전송여부를 결정

 

2) Flooding

목적지 정보가 MAC 어드레스 테이블에 없다면 모든 포트로 똑같은 데이터를 전송

 

3) Forwarding

목적지 정보가 MAC 어드레스 테이블에 있다면 해당 포트로 데이터를 전송. 없으면 Flooding

 

4) Filtering

브리지를 건너지 못하게 하는 기능

허브와 다르게 충돌 도메인을 나눌 수 있음

ex) A /B 호스트가 같은 세그먼트  C /D 호스트가 또다른 세그먼트 라고 가정

 

A호스트가 B 호스트가 통신을하려고 데이터를 보내는경우

-브리지는 MAC 어드레스 테이블에서 B 호스트 정보를 확인

-A와 B 호스트는 같은 세그먼트에 있음

-브릿지는 C,D호스트가 있는 세그먼트로 가는 다리를 차단

=> 이러한 기능때문에 허브와 다르게 충돌도메인을 나눌 수 있음

 

5) Aging

300초가 지나도록 해당 MAC 주소를 가진 프레임이 들어오지 않으면 테이블에서 자동으로 삭제됨

 

- 스위치

브리지의 상위호환방식

 

 

브릿지와 스위치의 차이

브릿지 : 소프트웨어방식

스위치 : 하드웨어방식

=> 스위치가 더 속도가 빠름

 

 

스위치 종류

L2스위치

-가장 기본적인 스위치

-데이터 링크 계층에서 동작

-MAC 주소를 기반으로 패킷을 전달

-다른 스위치에 비해 가격이 저렴함

 

 

L3스위치

- L2스위치에 라우팅이 추가된 장비

- IP정보를 보고 스위칭

- 기능적으로는 라우터와 별 차이가 없음

- 라우터는 소프트웨어 방식이고 L3스위치는 하드웨어 방식이라 속도면에서 L3 스위치가 유리하고 가격도 저렴

=> 이렇게 보면 라우터가 필요 없어보이는데 제품에 따라 지원하는 기능이 다르기에 용도에 맞게 사용하면 됨

 

 

L4스위치

- 4계층 프로토콜 TCP /UDP를 이용

- IP와 PORT 기반으로 스위칭

- L$스위치에서는 부하분산(load balancing)기능을 제공

- 많은 양의 트래픽을 여러 서버로 분산시켜주는 기능

 

 

 

L7스위치

- L4 스위치와 기능과 역할이 동일

- L7스위치에서는 추가로 페이로드를 분석하여 패킷을 처리

- 페이로드를 분석함으로써 DOS나 SYN Attack등 네트워크 공격에 대해 방어 가능

- 특정 바이러스 감염 패킷을 필터링 할 수 있음

- L7 스위치는 네트워크 보안강화에 좋지만 가격이 비싸다는 단점이 있음

 

 

 

 

 

3계층(네트워크 계층)  - 라우터

 

- 라우터

 

 

네트워크와 네트워크간에 경로를 지정해줘서 가장 빠른길로 트래픽을 이끌어주는 네트워크 장비

L3스위치와 기능은 비슷하지만 가격이 비싸고 초기설정이 복잡하다는 단점이 있음

 

 

 

 

 

 

#참고자료

https://nice-engineer.tistory.com/entry/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%82%B9-%EB%9D%BC%EC%9A%B0%ED%84%B0-%EC%8A%A4%EC%9C%84%EC%B9%98-%EB%B8%8C%EB%A6%BF%EC%A7%80-%ED%97%88%EB%B8%8C-%EA%B2%8C%EC%9D%B4%ED%8A%B8%EC%9B%A8%EC%9D%B4

[네트워킹] 라우터, 스위치, 브릿지, 허브, 게이트웨이

 

https://heisyoung.tistory.com/52