모두의 네트워크 Chap4 - 데이터 링크 계층2

스위치의 구조

MAC주소 테이블이란?

스위치는 허브와 비슷하게 생겼지만 기능이 완전히 다르다. 스위치는 데이터 링크계층에서 동작한다.

스위치 내부에는 MAC주소 테이블(=브릿지 테이블(Bridge table))이 있다.

MAC주소 테이블은 스위치의 포트 번호와 해당 포트에 연결되어있는 컴퓨터의 MAC주소가 등록되는 데이터베이스이다.

• MAC 주소 학습기능 : 컴퓨터에서 목적지 MAC주소가 추가된 프레임이라는 데이터가 전송되면 스위치는 MAC주소 테이블을 확인하고, 출발지 MAC주소가 등록되어 있지 않으면 MAC주소를 포트와 함께 등록한다.

• 플러딩(flooding) : MAc주소가 등록되어 있지 않은 컴퓨터에 데이터를 전송할 경우 연결된 다른 포트에도 데이터(프레임)이 전송된다.

• MAC주소 필터링 : MAC주소를 기준으로 목적지를 선택하는 것.

데이터가 케이블에서 충돌하지 않는 구조

전이중 통신과 반이중 통신

1. 전이중 통신 : 데이터의 송수신을 동시에 통신하는 방식.
   • 데이터를 동시에 전송해도 충돌이 발생하지 않는다.
   • 컴퓨터가 랜 케이블로 직접 연결되어있는 경우 전이중 통신방식이다.
   • 스위치는 데이터 충돌이 일어나지 않는 구조로 되어있기 때문에 전이중 통신 방식으로 데이터를 주고받을 수 있다.
2. 반이중 통신 : 회선 하나로 송신과 수신을 번갈아가며 통신하는 방식.
   • 데이터를 동시에 전송하면 충돌이 발생한다.
   • 허브는 회선 하나를 송신과 수신을 번갈아가며 사용하기 때문에 반이중 통신방식이다.

스위치는 전이중 통신방식을 사용하고, 충돌위험또한 높지 않다. 그래서 최근에는 네트워크로 스위치를 사용하는 것이 표준이다.

충돌 도메인

• 데이터 충돌이 발생할 때 그 영향이 미치는 범위를 충돌 도메인(collision domain)이라고 한다.

• 허브는 충돌의 영향이 모든 컴퓨터에 미친다.
• 스위치는 전이중 통신방식이기 때문에 충돌이 일어나지 않고 일어나더라도 충돌 도메인의 범위가 매우 좁다.

네트워크를 지연시키지 않기 위해서라도 충동 도메인의 범위를 좁히는 것은 매우 중요하다. 스위치는 네트워크에서 필수장비이다!

• ARP란?
• 목적지 컴퓨터의 IP주소를 이용하여 MAC주소를 찾기위한 프로토콜.
• ARP 요청 : 출발지 컴퓨터가 목적지 MAC 주소를 알아내기 위해 네트워크에 브로드캐스트 하는 것.
• ARP 응답 : 지정된 IP주소를 가지고 있는 컴퓨터가 MAC주소를 응답으로 보내는 것. 목적지 주소가 없는 컴퓨터는 응답하지 않음
• ARP 테이블 : MAC주소와 IP주소의 매핑 정보를 메모리에 보관하는 것.

이더넷 종류

이더넷 규격

• 10 BASE - T

• 첫 10은 Mbps단위인 통신속도
• BASE는 BASEBAND라는 전송방식
• T는 케이블 종류

하이픈(-)뒤는 케이블 길이나 케이블 종류. 100m단위로 표시한다. 10BASE5는 케이블 최대 길이가 500m이라는 뜻이다. -T는 UTP케이블을 의미한다.

최근 컴퓨터의 랜 포트는 1000BASE-T가 일반적이다.