[ ( 자습 ) 네트워크 ] 5. 허브

물리 계층 / 데이터 링크 계층

⚫️ 대표적인 네트워크 장비 

- 물리 계층 : 허브

- 데이터 링크 계층 : 스위치

 

사실 요새 허브는 잘 쓰이지 않고, 스위치가 쓰인다.

하지만 스위치와 허브의 개념과 특성이 대비되기 때문에

이들을 쉽게 이해하기 위해 둘 다 알아두어야 한다.

 

허브

- 통신 방식 : 반이중 통신

- 특징 : 충돌 문제를 방지,완화하기 위해 CSMA / CD 프로토콜을 사용한다.

 

스위치

- 통신 방식 : 전이중 통신

- 특징 : VLAN을 사용한다.

 

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[ 물리 계층  /  데이터 링크 계층 ]  세부 특징

이 둘을 가르는 기준은

주소 개념이 있냐 없냐이다.

 

⚫️ 물리 계층

: 주소 개념이 없다. ⭐️물리 계층만의 특징! 

 

- 호스트와 통신 매체 사이에 연결 / 통신 매체간 송수신이 이루어진다.

- 송수신되는 정보에 대한 어떠한 조작이나 판단이 없다. = 흐르는 정보를 중계해준다.

 

⚫️ 데이터 계층

: 주소 개념이 있다 = MAC주소를 가지고 있음

 

- 데이터 링크 계층 이상 장비들은 송수신지를 특정할 수 있다.

- 송수신 정보에 대한 조작이 가능하다.

 

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( 이제 제대로 )

허브 

: 여러 대의 호스트를 연결하는 장치

 

- 커넥터를 연결할 수 있는 Port가 있다.

 

 

실제로 허브를 잘 쓰진 않고, 허브의 특징만 알아두면 된다.

 

⚫️ 특징

1. 받은 정보는 모든 포트로 보낸다.

: 정보에 대한 어떠한 조작도 판단도 하지 않기 때문에

따라서, 받은 신호를 다른 모든 포트에 그대로 보낸다.

 

➡️ 데이터 링크 계층에서 패킷의 MAC 주소를 확인하고

      자신과 관련없는 주소면 폐기한다.

 

 

 

2. 반이중 통신

 

반이중 모드 = 무전기 ➡️ 나 or 이외 사용자 중에서 한 명만 말할(송신할) 수 있다.

전이중 모드 = 요즘 쓰는 휴대폰 전화 ➡️ 통신에 있는 사람 모두가 송수신 가능

 

그래서 반이중 모드에서 내가 전송을 하는데, 다른 통신 장비가 모르고 전송하려고 하는 상황

= 충돌

 

⚫️ 충돌 

: 동시에 허브에 많은 신호를 보낼 때 발생

 ➡️ 허브에 호스트가 많이 연결되어 있을수록 충돌 발생 가능성이 높다.

 

충돌이 발생하면 허브가 정상적으로 작동하지 않을 수 있기 때문에

가능한 피해야 한다.

 

 

⚫️ Collision Domain

: 충돌이 발생할 수 있는 영역

충돌은 피해야한다 = Collision Domain 을 줄여야한다.

 

줄이는 방법

- 다른 장비( = 스위치 ) 사용

- CSMA / CD 사용한다.

 

 

CSMA / CD 

= Carrier Sense Multiple Access with Collision Detction 

: 반이중 이더넷 네트워크에서 충돌을 방지하는 프로토콜

 

 

1) 캐리어 감지 CS

: 통신 매체의 사용 가능 여부를 검사한다.

 ➡️ 메시지를 보내기 전, 현재 전송 중인 것이 있는지를 먼저 확인한다.

 

2) 다중 접근 MA

: 복수의 호스트가 동시에 네트워크에 접근할 때 = 충돌 발생

 

 

 

3) 충돌 검출 CD

: 전송 중단 ➡️ 충돌 발생을 알리는 Jam signal을 보낸다.

- 임의의 시간 동안 기다린 뒤에 재전송 ( 어느정도 기다리면 전송이 끝났을거라 가정함 )

 

 

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+참고

물리 계층에 허브 이외 장비

= 리피터 : 전기 신호를 증폭시켜준다 = 주소 개념은 여전히 없다.

 

 

 

(출처)

유튜브 한빛미디어 - 혼자 공부하는 네트워크