허브 및 스위치가 네트워크 연결에 미치는 영향
A. 허브는 OSI 모델의 첫 번째 계층 물리적 계층 장치에 속합니다. OSI 모델에서 볼 수 있듯이 데이터 전송에는 동기화, 확대, 성형 역할만 하며, 데이터 전송에서 짧은 프레임과 조각을 효과적으로 처리할 수 없으며, 데이터 전송의 무결성과 정확성을 보장할 수 없습니다.
B. 모든 포트는 하나의 대역폭을 공유하며, 두 개의 포트만 동시에 데이터를 전송할 수 있고, 다른 포트는 대기만 할 수 있으므로 반이중 모드에서만 작동하므로 전송 효율성이 떨어집니다. 8 포트 허브의 경우 포트당 총 대역폭의 1/8 만 얻을 수 있습니다. 현재 시중에 나와 있는 허브는 대부분 10/ 100Mbps 대역폭 적응입니다.
C. 그리고 hub 는 방송 작동 모드입니다. 즉, hub 의 한 포트가 작동할 때 다른 모든 포트에서 정보를 들을 수 있어 방송 폭풍을 일으키기 쉽습니다. 또한 보안이 좋지 않아 모든 네트워크 카드가 전송된 데이터를 수신할 수 있지만 비목적 네트워크 카드는 전송되지 않은 패킷을 자동으로 폐기합니다.
브로드캐스트 스톰: 네트워크 카드나 네트워크 디바이스가 손상되면 브로드캐스트 패킷이 계속 전송되어 브로드캐스트 스톰 (broadcast storm) 이 발생하여 네트워크 통신이 마비됩니다. ]
허브는 소형 LAN 네트워크에 많이 사용되지만 스위치의 전반적인 가격 인하로 허브의 가격 대비 성능이 현저히 낮아 도태될 위기에 처해 있다. 현재 주류 허브는 주로 8 개, 16 개, 24 개 포트이지만 4 개, 12 개 등 비표준 포트를 제공하는 브랜드도 몇 개 있습니다. 4 포트 10/ 100 Mbps 어댑티브 허브는 2 ~ 3 대의 컴퓨터를 보유한 가정에서 사용할 수 있습니다. 일부 허브에는 스위치, 라우터 등과 같은 다른 네트워크 장치를 연결하기 위한 업링크 포트가 있습니다. ). 모듈식, 스택 가능성 등의 기타 개념은 하이엔드 전문 분야에 속하며 이 문서에서는 다루지 않습니다.
2.SWITCH 는 HUB 의 업그레이드 제품으로 외관상 hub 와 별반 다르지 않다. 통신 시스템에서 정보 교환 기능을 자동으로 수행하는 장치입니다. 허브처럼 네트워크 연결에도 사용되지만 허브보다 기능이 더 강합니다. 스위치의 특징:
A. 스위치는 OSI 의 두 번째 계층 데이터 링크 계층 장치에 속합니다. 즉, 스위치는 최소한 두 번째 계층에서 작동하며 MAC 주소 (네트워크 카드와 같은 장치의 하드웨어 주소) 에 의해 주소 지정됩니다. 예, 현재 흔히 볼 수 있는 3 층 스위치는 2 층 플랫폼에서 원래의 3 층 VLAN 및 IP 기반 라우팅 스위칭 기능을 제공하는 반면, 4 층 스위치는 포트 기반 애플리케이션, 심지어 7 층 스위치까지 하이엔드 전문 장비로 이 문서에서는 다루지 않습니다. OSI 모델에서 스위치가 데이터 전송을 동기화, 확대 및 형성할 수 있을 뿐만 아니라 짧은 프레임과 세그먼트를 필터링하여 캡슐화된 패킷을 전달할 수 있음을 알 수 있습니다. 가정 및 소규모 LAN 은 기본적으로 순수 2 계층 스위치를 사용합니다.
가상 로컬 영역 네트워크 (VLAN): 가상 네트워크는 네트워크 스위칭 장치를 통해 네트워크 전체에 구축된 가상 작업 그룹입니다. 가상 네트워크는 특정 물리적 네트워크 및 지리적 위치에 관계없이 OSI 모델의 두 번째 계층 브로드캐스트 도메인과 논리적으로 동일합니다. 가상 워크그룹은 물리적으로 포트를 재구성할 필요 없이 서로 다른 위치에 있는 부서와 워크그룹을 포함할 수 있으며, 실제로 네트워크 사용자가 물리적 위치에 독립적으로 운영됩니다. VLAN 은 작은 LAN 을 하나의 큰 LAN 으로 나누고, VLAN 은 브로드캐스트 도메인을 형성하여 브로드캐스트 도메인을 분할하는 목적을 달성하는 것으로 이해할 수 있습니다. VLAN 간 라우팅에는 3 계층 디바이스가 필요합니다. ]
B. 스위치의 각 포트에는 전용 대역폭이 있습니다. 두 포트가 작동하는 경우 다른 포트의 작업에 영향을 주지 않습니다. 동시에 이 스위치는 반이중 모드뿐만 아니라 전이중 모드에서도 작동할 수 있습니다. 예를 들어 현재 10 Mbps 의 8 포트 이더넷 스위치를 사용하고 있습니다. 각 포트는 동시에 작동할 수 있기 때문에 데이터 트래픽이 클 때 총 트래픽이 8× 10 Mbps = 80 Mbps 에 이를 수 있습니다. 현재 시중에 나와 있는 대부분의 스위치는 10/ 100Mbps 적응입니다.
C. 대부분의 경우 스위치는 유니캐스트 작동 모드이며, 메모리에는 대상 MAC 의 NIC (네트워크 인터페이스 카드) 가 연결된 포트를 결정하는 MAC 주소 테이블이 있습니다. 간단히 말해, 스위치는 대상 주소를 알 수 없는 패킷이 도착하면 스위치가 먼저 모든 포트에서 브로드캐스트한 다음 대상 주소의 호스트가 응답하여 패킷을 반송한 다음 교환기회가 MAC 도표에 해당 포트의 주소를 기록하고 다음에 해당 주소에 대한 패킷이 있을 때 스위치가 이 포트로 직접 전송되므로 브로드캐스트할 필요가 없습니다. 스위치의 이 기능을' MAC 주소 학습' 기능이라고 하거나' 한 번 방송, 여러 번 유니캐스트' 로 잘못 해석할 수 있다. 대부분의 경우 요청 포트와 대상 포트만 서로 응답하고 다른 포트에는 영향을 주지 않으므로 스위치는 충돌 도메인을 격리하여 브로드캐스트 폭풍을 효과적으로 억제할 수 있습니다.
[충돌 도메인: 도메인 내의 서로 다른 장치에서 전송되는 이더넷 프레임은 동시에 서로 충돌하며, 이 충돌의 범위는 충돌 도메인입니다. 충돌 도메인의 디바이스는 네트워크 세그먼트에 패킷을 전송하여 해당 네트워크 세그먼트의 다른 모든 디바이스가 해당 패킷에 주의를 기울이도록 합니다. 동시에 서로 다른 디바이스가 패킷을 동시에 보내려고 하면 네트워크 세그먼트에 충돌이 발생하여 네트워크 성능이 저하될 수 있습니다. 허브의 모든 포트는 충돌 도메인 내에 있으며 스위치의 각 포트에는 자체 충돌 도메인이 있어 큰 충돌 도메인을 분할하는 목적을 달성합니다. ]
스위치 가격이 하락하면서 허브 시장을 점거하고 있으며 중소형 LAN 네트워크에서도 스위치를 기본적으로 사용합니다. LAN 구성 요소의 규모가 늘어남에 따라 VLAN 이 빠르게 보급되면서 많은 회사 네트워크에도 3 계층 스위치가 등장했습니다. 레이어 3 스위치는 간단히 "하드웨어 기반 라우터+레이어 2 스위치" 로 이해할 수 있습니다. 레이어 3 스위치는 라우팅 캐시를 통해 라우팅을 기억하여 라우팅해야 하는 패킷을 한 번만 라우팅할 수 있으며, 나중에 같은 대상으로 가는 패킷은 "메모리" 로 직접 전달되어 "한 번 라우팅, 여러 번 교환" 기능을 제공합니다. 스위치의 포트 분류는 허브의 포트 분류와 동일합니다. 현재 가정용 데스크탑 스위치 4 ~ 5 대가 있는데, 가격 100 원 안팎으로 가정 내부 LAN 구축에 적합합니다.