[컴퓨터네트워크] 허브 & 증폭기 & 브리지 & 스위치 & 게이트웨이 & 공유기 & 라우터
[컴퓨터네트워크] 허브 & 증폭기 & 브리지 & 스위치 & 게이트웨이 & 공유기 & 라우터
허브
- 여러 대의 컴퓨터를 연결해 네트워크를 만들어주는 장비이다.
- 여러 개의 단말 장치가 하나의 근거리 통신망(LAN)에 접속할 수 있도록 지원하는 중계 장치
- 포트의 개수는 허브에 따라 다양하며, 1개의 포트에 한대의 장비가 할당이 된다.
- 허브는 단순히 분배 중계기에 불과하기 때문에, 연결되는 컴퓨터 수에 따라 데이터 전송 대역이 분리된다.
- ex) 원래 전송 대역이 10Mbps인 네트워크 라인에 허브를 물리고 여기에 5대의 컴퓨터를 연결했다면 각 컴퓨터의 대역폭은 2Mps가 된다.
- 대역폭 : 초당 전송될 수 있는 최대량
- 허브는 크게 멀티포트와 리피터(Repeater) 기능으로 많이 사용된다.
- 멀티포트의 의미는 공유기 포트가 모자라면 허브를 추가적으로 설치하는 것을 말한다.
- 리피터(Repeater)같은 경우에는 보통 UTP 케이블 등의 데이터 최대 전송거리가 100미터인데 이 거리를 넘어서게 되면 통신이 불가능해진다.
- 100미터가 넘는 거리를 연결하려면 두개의 UTP선 사이에 허브를 설치하고 리피터 기능을 사용해야 한다.
- 리피터의 의미는 데이터를 재 전송한다는 의미이다.
- 신호가 약해지거나 왜곡될 경우 원래의 신호로 재생하여 재송신하는 장비
- 허브는 IP를 할당하는 기능은 없고 단순히 포트를 늘려주는 기능!
증폭기(Repeater)
- 물리 계층(Physical Layer)에서 동작하는 전송 신호를 재생, 중개해주는 증폭장치이다.
- 장거리 전송을 위하여 전송 신호를 재생시키거나 출력 전압을 높여 주는 방법 등을 통해 증폭시켜 전달해 주는 중계 장비이다.
- 디지털 방식의 통신선로에서 전송신호를 재생시키거나 출력전압을 높여 전송하는 장치이다.
- 들어오는 패킷을 분석 -> 전송유무를 결정
브리지(Bridge)
- 데이터 링크(Data Link) 계층에서 동작하며 같은 MAC 프로토콜을 사용하는 근거리 통신망 사아를 연결하는 통신 장치이다.
- LAN과 LAN을 연결하는 장비로 프로토콜이 동일한 LAN을 확장할 때 사용한다.
- 데이터의 움직임을 제어함으로써 LAN 간의 트래픽 양을 조절하는 기능이 있다.
스위치(L2)(frame)
- 한 PC만이 데이터를 보낼 수 있다고 했다.
- 즉 허브에 연결된 한 PC에서 발생하는 콜리전이 허브에 연결된 모든 영역에 노드들에게 영향을 미쳐서 통신을 하지 못한다.
- 콜리전 : 두개의 장비들이 데이터를 동시에 보내려다가 부딪히는 경우
- 이러한 문제를 해결하기 위해서 콜리전 도메인을 나누어 줄 수 있는 장비가 브릿지, 스위치이다.
- 예를 들어 1,2번 사이에 통신이 일어나면 CSMA/CD라는 특징 때문에 나머지 모든 PC들은 기다려야만 하는 허브와는 달리 스위치를 사용하면 PC들도 동시에 통신이 가능하다
- 이것이 허브와 스위치의 가장 큰 차이이다.
- 또한 스위치는 데이터의 전송 에러 등을 복구해주는 기능들을 가진다.
- 서버의 경우 사용자들이 많기 때문에 허브보다 스위치를 사용하는 것이 좋다.
- 스위치는 자신에게 연결된 디바이스들의 IP와 MAC 주소를 테이블로 모두 가지고 있다.
- 따라서 트레임이 자신에게 오면 그것의 목적지가 어디인지를 파악하여 그 디바이스에게 프레임을 보내준다.
- 트래픽이 훨씬 효율적이 되는 것이다.
- 다만 스위치는 자신의 테이블에 없는 목적지를 가진 패킷이 오면 그것을 무조건 모든 기계에 포워딩한다.
- 이런 경우는 허브와 똑같이 작동하는 것이다.
게이트웨이(Gateway)
- OSI 전 계층 지원하며 서로 다른 프로토콜을 사용하는 분리된 2개 이상의 네트워크를 연결해주는 통신 장치이다.
- 서로 다른 프로토콜을 사용하는 네트워크를 연결할 때 사용된다.
- 프로토콜의 전환이 필요한 다른 네트워크와 연결하여 데이터를 전달하는 장치이다.
- 네트워크에서 다른 네트워크로 들어가는 관문의 기능을 수행하는 지점을 말한다.
공유기
- ISP(Internet Service Provider)업체에서 제공하는 한 개의 인터넷 IP Address로 여러 대의 컴퓨터, 노트북, 폰 등이 인터넷을 공유할 수 있는 기능을 제공합니다.
- 주로 가정용으로 사용되는 소용량 라우터를 말한다.
- 라우터 : 서로 다른 형태의 네트워크를 상호 접속하는 3계층 장비
- 공유기를 사용하면 ISP에서 할당받은 하나의 공인 IP Address를 내부 네트워크에서 여러개의 IP 주소로 변환 사용가능하기 때문에, 한 대의 컴퓨터에서만 인터넷 접속이나 외부 네트워크와 연결되던 것을 최대 254대까지 동시에 인터넷을 접속할 수 있다.
- 사실상 라우터는 NAT(Network Address Translation)기능만 가지고 있다고 해도 무방하다.
라우터(L3)(패킷)
- 라우터란 둘 혹은 그 이상의 네트워크와 네트워크 간 데이터 전송을 위해 최적 경로를 설정해주며 데이터를 해당 경로를 따라 한 통신망에서 다른 통신망으로 통신할 수 있도록 도와주는 인터넷 접속 장비이다.
- 네트워크를 통해 정보를 주고 받을 때 데이터에 담긴 수신처의 주소를 읽고 가장 적절한 통신통로를 이용해 다른 통신망으로 전송하는 장치로, 전화국의 교환기와 비슷한 개념이다.
- 내부 네트워크는 사용하는 컴퓨터 기종이나 OS, 프로토콜 등을 확실히 알 수 있기 때문에 네트워크의 최적화를 이룰 수 있다. 그러나 내부 네트워크를 외부와 연결할 때는 외부 네트워크에서 사용하는 프로토콜이나 컴퓨터 기종 등의 정보를 알 수없다.
- 이러한 알 수 없는 임의의 네트워크와 내부 네트워크를 연결하기 위한 네트워크 장비가 바로 라우터이다.
- 패킷의 헤더 정보를 보고 목적지를 파악하여 다음 목적지로 전송하기 위하여 최선의 경로를 선택하는 장치
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