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섹션2. 허브, 스위치, 브리지에 대한 질문
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안녕하세요! 수업을 듣다가 궁금한 부분이 있어서 글을 올려봤습니다.
허브와 스위치 질문
질문
허브쪽에는 콜리전 도메인이 크게 하나의 영역으로 표시되었고, 스위치에서는 각 피씨에게 콜리전 도메인이 쌓여져있는 모습을 볼 수 있는데요. 이렇게 표현하신 이유가 있을까요?
스위치에 경우에는 mac주소 테이블을 이용하기 때문에 충돌이 일어나지 않아서 콜리전 도메인이 없어야 하는거 아닌가용?
각 피씨에 콜리전 도메인이 있다는 의미는 어떤 의미인지 궁금합니다!
스위치 질문
제가 이해한 내용입니다! 사진과 같은 경우에서 pc1에서 pc3으로 데이터 보내려고 할 때,
hub의 특성 때문에 pc2와 switch에게 데이터가 모두 전송되고, pc2는 본인의 데이터가 아니기때문에 버린다.
switch의 경우 첫 통신이기 때문에 mac 주소 테이블에 아무 것도 없고, 데이터를 보낸 pc1의 mac주소를 저장한다.
pc3의 mac주소가 switch에 저장되어있지 않기때문에 브로드캐스팅한다. 데이터가 해당되지 않는 pc4는 데이터를 버리고 pc3은 데이터를 처리한다.
pc3의 데이터응답을 보내기위해 switch에게 데이터를 보내고, 이때 switch가 pc3의 mac주소를 저장한다.
이때 이전에 저장해둔 테이블에 목적지 mac주소가 있는 것이 확인이 되고 브로드 캐스팅 없이, pc1으로 보낸다.
허브에서 받은 데이터응답을 브로드 캐스팅해 pc1에게 전달되고 pc2는 데이터를 버린다.
라고 알고 있었는데, 이런 상황이라면 스위치가 아래와 같은 모습일 때 모든 데이터는 switch를 거칠 수밖에 없고 mac주소를 갖게되고, 그렇게되면 무한루프가 생길일이 있을까? 싶었습니다.
질문
목적지가 all이였기 때문에 이렇게 루프가 생기는 걸까요.?
p1에서 데이터를 보낼 때 목적지가 pc4와 같이 고정이라면 루프가 생기지 않는 것이 맞을까요?
브리지에 대한 질문
브리지 강의에서 브리지는 소프트웨어적으로 처리, 스위치는 하드웨어적으로 처리하기 때문에 스위치가 훨씬빠르다! 라는 것을 알게 되었습니다.
질문
소프트웨어적으로 처리한다는 말씀이 Store-and-forwarding방식으로 처리하기 때문에 소프트웨어적으로 처리한다고 말씀해주신걸까요 아니면 다른 방식이 있는걸까요?
다른 블로그에서도 브리지는 소프트웨어적으로 처리~ 하고 부연 설명은 따로 없어서 여쭤봅니다 😄😄
답변 2
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안녕하세요 예진안님!
허브와 브리지, 스위치에 대해서 궁금증이 생기셨군요.
순서대로 답변드리겠습니다.
허브와 스위치 질문
스위치는 포트별로 콜리전 도메인이 구분됩니다.
영상에선 콜리전 도메인2에 PC3 한 개만 있어서 PC3이 충돌이 발생할 일이 없어 보이실 겁니다.
하지만 콜리전 도메인2에 PC3을 직접 연결하는 것이 아닌 콜리전 도메인1처럼 Hub와 연결해 PC3, 추가로 PC5를 연결한다면 이것도 콜리전 도메인2가 콜리전 도메인1과 같은 모습을 하게 될겁니다.
콜리전 도메인2에 PC3 하나만을 표현한 이유는 스위치는 포트별로 콜리전 도메인을 구분하는 것을 전달하기 위해서입니다.스위치 질문
말씀해주신 것처럼 목적지가 all이 아닌 다른 PC의 주소가 있다면 루프가 생기지 않을 겁니다.
영상과 같은 구조에서 목적지를 PC4로 변경해도 브로드캐스팅 문제는 발생하게 됩니다.
스위치가 전부 Leaning 하지 않은 상황일 때 PC1에서 목적지를 PC4로하고 전송했을 때 스위치2와 스위치3에 도착하게 됩니다. 스위치2는 스위치1과 스위치4로 브로드캐스팅합니다.
여기서 스위치1은 다시 스위치2와 스위치3으로 브로드캐스팅 합니다.
이 작업은 모든 스위치에서 발생하기 때문에 네트워크에 부하가 많이 발생하게 됩니다.
PC4가 다른 PC에 데이터를 전송해 스위치4에 MAC주소 테이블이 등록되기 전까지 말이죠.
하지만 그 전에 네트워크가 혼잡해지고 스위치에 부하가 많이 발생해 다운될 겁니다.브리지에 대한 질문
스위치는 Store-and-forwarding 방식 외에도 cut-through, fragment-free방식 등이 더 있습니다.
다만 이는 알고리즘 종류의 차이이고 소프트웨어적, 하드웨어적은 다른 개념의 차이입니다.
소프트웨어적이라고 한다면 범용 CPU가 소프트웨어적으로 프로그래밍된 프로그램을 실행하는 것을 말합니다.
반면 하드웨어적이라는 말은 범용 CPU가 아닌 해당 기능만을 수행하는 회로를 특별 제작한 방식으로 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)이라고 합니다.
당연히 해당 기능에 최적화된 회로를 넣었기 때문에 성능 더 뛰어납니다.
즉 같은 알고리즘도 소프트웨어로 만드냐, 하드웨어로 만드냐에 따라서도 속도가 달라집니다.
궁금증이 해결되셨나요?😊
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안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. 예진안 님의 질문에 답변 드립니다.
먼저, 허브와 스위치에 대한 부분부터 설명드리겠습니다.
허브와 콜리전 도메인:
허브는 네트워크의 모든 노드가 동시에 통신을 시도할 때 충돌(Collision)이 발생할 수 있는 환경을 제공합니다. 따라서 허브에 연결된 모든 장치는 하나의 큰 콜리전 도메인을 형성합니다.스위치와 콜리전 도메인:
스위치는 각 포트가 별도의 콜리전 도메인을 형성합니다. 이는 스위치가 수신한 프레임의 목적지 MAC 주소를 기반으로 데이터를 특정 포트로만 전달하기 때문입니다. 그래서, 각 PC는 자신의 콜리전 도메인을 가진다고 볼 수 있습니다. 이로 인해 충돌이 감소하고 네트워크 효율성이 개선됩니다.MAC 주소 테이블과 데이터 전송:
스위치의 MAC 주소 테이블은 학습 테이블로, 학습이 되지 않은 상태에서는 브로드캐스팅이 발생할 수 있지만, 특정 목적지 MAC 주소가 테이블에 저장되면 포워딩을 통해 특정 포트로만 데이터를 전송합니다.루핑과 스패닝 트리 프로토콜(Spanning Tree Protocol):
스위칭 네트워크에서 루핑을 방지하기 위해 스패닝 트리 프로토콜(STP)을 사용합니다. STP는 네트워크에서 루프를 감지하고 중단하기 위해 일부 연결을 비활성화하는 방법으로 작동합니다.
다음으로, 브리지에 대해 말씀드리겠습니다.
- 브리지와 소프트웨어 처리:
예진안 님이 언급하신 소프트웨어 처리는 일반적으로 포워딩 방식과 관련이 있습니다. 브리지에서는 데이터 프레임을 수신한 후, 필요에 따라 메모리를 통해 처리(Store-and-forward 방식)을 진행할 수 있습니다. 이는 스위치의 하드웨어 기반 포워딩보다 상대적으로 더 느릴 수 있습니다.
관련 링크를 참고하시면 더 많은 이해를 도울 수 있습니다:
관련 질문 링크
- 허브와 스위치 이해하기 - 허브와 스위치 간의 차이 및 브로드캐스트 방식 설명
- 콜리전 도메인에 대한 추가 내용 - 콜리전 도메인과 관련된 잘못된 설명 수정
저희가 제공해 드린 이미지와 정보가 예진안 님의 이해에 도움이 되길 바랍니다. 혹시 추가적으로 궁금한 점이 있으시면 언제든지 질문해 주세요. 😊
저는 질문자님의 이해를 돕고자 지식공유자님의 기존 답변을 참고하여 유사한 답변 링크를 추천해드리고 있습니다. 현재 베타 기능으로 답변이 만족스럽지 않을 수 있는 점 양해 부탁드립니다. 🙏 추가적으로 궁금한 점이 있으시면, 이어서 질문해 주세요. 곧 지식공유자께서 답변해 주실 것입니다.