스위치
스위칭 허브(Switching Hub) 라고도 함.
특징 : 포트별로 콜리전 도메인이 나뉘어져 있다.
연결된 포트가 독자적으로 10 Mbps 또는 100Mbps의 속도를 갖을 수 있다.
허브보다 비쌈
허브와 차이 : 가격, 처리 속도(허브가 빠름 기능이 별로 없어서)
--> 사용 목적에 따라서 허브, 스위치 선택하면 될 듯
스위치가 아무리 콜리전 도메인을 나누었다고 하더라도 서버와의 통신은 어느 한 순간에는 하나의 PC만 통신이 가능하다 (서버로 가는 포트는 하나이기 때문에)
이런 경우면 허브를 스위치로 바꾼다고 해도 콜리전 도메인이 나누어졌을때 생기는 장점의 효과를 볼 수 없다.
브릿지
스위치와 비슷
콜리전 도메인 나눠줌
스위치와 브릿지 기능
Learning : 배우기
Flooding : 목적지를 모르면 들어온 포트 제외 브로드 캐스트
Forwarding : 목적지를 알면 유니캐스트
Filtering : 다른 포트로는 못 건너가게 막음 (콜리전 도메인을 막아줌)
Aging : 나이 먹음 (기본값 300초)
처음 보는 목적지가 나오면 Flooding -> 목적지가 어딘지 알았음 이제 이걸 Mac Address Table에 저장 (Learning)
Mac Address Table에 저장되어 있는 목적지로 전송하면 목적지로 가는 길로 Forwarding 해줌. (목적지가 아닌 포트는 Filtering)
Mac Address Table에 저장되어있지만 300초(기본값)이 지나도록 다른 신호가 안오면 Mac Address Table에서 지움(Aging)
브릿지와 스위치의 차이
이름, 가격, 인기도
1) 처리 방식 : 스위치는 처리방식이 하드웨어로 이루어지기 때문에 소프트웨어적으로 프레임을 처리하는 브릿지에 비해 훨씬 빠르다.
2) 속도 제어 : 브릿지는 포트들이 같은 속도, 스위치는 서로 다른 속도의 포트를 연결하는 기능을 제공.
3) 포트 갯수 : 스위치가 더 많다. 브릿지의 경우 보통 2~3개이고, 스위치는 보통 몇 십개에서 몇 백개까지도 있다.
4) 전송 방식 : 브릿지 -> 스토어 앤 포워드 , 스위치 -> 컷 쓰로우, 스토어 앤 포워드
스토어 앤 포워드(Store-and-forwarding) 방식
프레임을 전부 받아 들인 다음 제대로 왔는지 검사, 에러, 출발 주소, 목적 주소 파악 후 보냄(에러가 자주 발생하는 회선이나 출발지와 목적지의 전송 매체가 다른 경우 사용함. 속도가 상대적으로 느리다)
컷 스루(Cut-through) 방식
48비트를 처음에 보내서 출발지, 목적지 정보만 확인하고, 이후부터는 바로 목적지로 보낸다.(속도가 상대적으로 빠르며, 에러나 복구 면에서 좋지 않다.)
프래그먼트-프리(Fragment-Free) 방식
처음 512비트 보냄. 컷스루보다 에러, 복구 우수 ( 더 많이 보내니깐 )
(스토어 앤 포워드 + 컷 스루의 장점을 합친 방식)
스패닝 트리 알고리즘(Spanning Tree Algorithm)
루핑(Looping)을 미리 막기 위해 두 개 이상의 경로가 발생하면 하나를 제외하고 나머지 경로의 포트들을 자동으로 막아 두었다가 기존 경로에 문제가 생기면 막아 놓은 경로를 풀어서 데이터를 전송하는 알고리즘 (약 1분 이상 소요)
모든 스위치에서 STP 지원함.
시스코의 이더 채널(Ether-Channel) : 여러개의 링크가 마치 하나의 링크처럼 인식되는 기술 -> STP 약점 보완
업링크패스트(UplinkFast) : STP의 복구시간(약 1분 이상 소요)을 보완하여 2~3초 안에 복구하도록 만든 기술.
<STP>
라우터와 스위치
가격 : 라우터가 비쌈(비슷한 스펙일 경우), 속도 : 스위치가 빠름, 구성의 편리함 : 스위치가 구성이 쉬움
--> 하지만 스위치로는 해결할 수 없는 한계가 있다.
1) 브로드 캐스트 : 라우터는 브로드캐스트 영역(도메인)을 나눠줌
2) 로드 분배 : 스위치도 가능하지만 굉장히 제한적
3) 프로토콜이나 데이터의 크기, 중요도 등 여러 상황에 따라 트래픽의 전송 순서를 조정해주는 QoS (Quality of Service) 기능도 제공 (라우터)
로드 밸런싱(Load balancing)
부하가 제일 적은 라우터를 통해 통신
Router 하나 고장 -> 남은 Router 중 부하가 가장 적은 Router로 서버와 통신
폴트 톨러런트(Fault tolerant)
평소에는 1번 Router(Active)를 통해 서버와 통신하지만
1번 Router가 고장이 난다면 Standby하던 2번 Router가 1번 Router의 역할을 함(Active)
사용자는 1번 Router가 고장났는지 모른다. 2번 Router가 1번 Router의 역할을 대신 하기 때문에