허브, 스위치, 라우터란?

* 저도 혼자 공부하면서 적는글이기 때문에 이 글이 100% 정답이 아니라는걸 생각하시면서 봐주세요!

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- 허브(Hub)-1계층 장비

허브

▶ 허브란 다수의 PC와 장치들을 묶어서 LAN을 구성할때 사용

- 랜선은 하나고 연결할 컴퓨터는 여러대일경우 사용하며, 거리가 가까운곳의 컴퓨터들을 연결하는 역할을 한다.

- 허브는 크게 1.멀티포트 2.리피터 기능 역할로 많이 사용된다.

1. 멀티포트 : 공유기 포트가 부족하면 허브를 추가적으로 설치하여 포트를 늘린다.

2. 리피터 기능

- UTP 케이블의 경우 케이블 거리가 100M가 넘을경우 신호 감쇠현상이 발생한다.

100M 거리가 넘는 두 컴퓨터 사이에 허브를 설치하여 네트워크 신호를 증폭시킴으로써 신호 감쇠현상을 감소

시킬수 있다. 이러한 기능이 리피터 기능이며, 의미는 데이터를 재전송한다는 뜻이다.

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하지만 허브에는 치명적인 단점이 있다.

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예를 들어 전송대역이 10Mbps인 라인에 허브를 연결하고 그 허브에 컴퓨터 5대를 연결했을 경우 각각의

컴퓨터 전송대역은 10/5=2Mbps 속도가 됩니다. 즉, 속도를 나눠 갖는다는 소리죠... 사이가 좋네요;

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또한 데이터 전송 시 스위치는 자신에게 연결된 PC들의 MAC주소를 기억하고 있어 1:1 통신이 가능하지만

허브는 단순히 네트워크 신호를 증폭 시켜주는 중계기 역할을 하기 때문에 모든 포트에 연결된 장비들에게 데이터 신호를 보낸다.

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- 아래의 그림과 같이 PC1은 PC2로 데이터 신호를 보낼때 허브는 연결된 PC들의 정보가 없기 때문에

PC2, PC3, PC4 모두에게 데이터 신호를 보낸다.

원하지 않았던 데이터를 받게된 장비들은 받은 데이터를 전부 폐기해버린다. 이러한 현상이 계속 발생할경우

과도한 트래픽으로 인해 충돌이 발생하며 문제가 생긴다.

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- 스위치(Switch)-2계층 장비

▶ 스위치란 허브와 비슷하게 네트워크를 분배시켜주는 분배기 역할

- 메모리가 있어 연결되어 있는 디바이스들의 MAC주소를 기억하여 1:1 매칭이 가능하다.

- 프레임이 자신에게 오면 목적지를 파악하여 그 목적지에 해당하는 디바이스에게 프레임을 전달한다.

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허브와는 달리 전송대역이 10Mbps인 네트워크 라인에 스위치를 연결하고 디바이스 5대를 연결했을 경우에도

모든 장비들이 10Mbps 속도로 사용 가능하다.

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하지만 메모리 기능을 가지고 있는 스위치는 MAC주소 테이블에 없는 목적지 프레임이 왔을 경우에는

허브와 동일하게 연결된 모든 디바이스들에게 프레임을 전송한다.

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L1 스위치 - 허브

L2 스위치 - MAC주소 정보를 보고 1:1 스위칭

L3 스위치 - IP 주소를 보고 스위칭(라우팅 기능 추가)(L3는 기업형, 공유기는 가정형)

L4 스위치 - IP + Port를 보고 스위치(로드밸런싱)

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- 라우터(Router) - 3계층 장비

▶ 라우터란 네트워크를 통해 데이터를 주고 받을때 데이터에 담긴 수신처의 주소를 읽고 가장 적절한 통신통로를

이용해 다른 통신망으로 전송해주는 장치

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- 내부 네트워크들끼리는 서로 사용하는 프로토콜, OS, 컴퓨터 기종 등의 정보들을 알수 있기 떄문에 네트워크의

최적화를 이룰수 있다.

하지만 내부 네트워크를 임의의 외부 네트워크와 통신을 하려면 사용하는 프로토콜이나 OS, 컴퓨터 기종등의 정보를 알수 없다. 이러한 내부네트워크와 임의의 외부네트워크 통신 문제를 해결하기 위해 라우터 장비를 사용한다.

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- 라우터는 서로 다른 기종간의 네트워크 연결을 하기 위해서 여러가지 프로토콜에서 전송되는 패킷을 받아

들여져야 한다.