스위치와 라우터의 원리는 무엇입니까?

분석:

1. 스위치란 무엇입니까

스위치 (스위치 허브라고도 함) 는 내부 처리 후 정보를 재생성하여 지정된 포트로 전달하며 자동 주소 지정 및 스위칭 기능을 제공합니다. 스위치가 전송 패킷의 대상 주소를 기준으로 각 패킷을 소스 포트에서 대상 포트로 개별적으로 전송하기 때문에 다른 포트와의 충돌을 방지합니다. 광의스위치는 통신 시스템에서 정보 교환 기능을 완성하는 장치이다.

2. 스위치 작동 원리

컴퓨터 네트워크 시스템에서 스위치는 * * * 작업 모드의 약점을 즐기기 위해 도입되었습니다. 허브는 * * * 작업 모드의 대표입니다. 만약 허브를 우체부에 비유한다면, 우체부는 글자를 읽을 수 없는' 바보' 이다. 그는 편지의 주소를 근거로 편지를 수신인에게 직접 보내는 방법을 모르고, 편지를 모든 편지 있는 사람에게만 나누어 주고, 수신인이 주소 정보를 근거로 자신의 것인지 판단하게 한다. 스위치는 "스마트" 우편 배달부입니다. 스위치에는 고대역폭 백엔드 버스와 내부 스위칭 매트릭스가 있습니다. 스위치의 모든 포트가 이 후면 버스에 걸려 있다. 제어 회로가 패킷을 수신하면 처리 포트는 메모리에서 주소 테이블을 찾아 대상 MAC (네트워크 카드의 하드웨어 주소) 의 NIC (네트워크 카드) 가 연결된 포트를 결정하고 내부 스위칭 매트릭스를 통해 패킷을 대상 포트로 빠르게 보냅니다. 대상 MAC 이 없으면 스위치가 모든 포트에 브로드캐스트합니다. 포트 응답을 받으면 스위치는 새 주소를 "학습" 하여 내부 주소 테이블에 추가합니다.

스위치가 네트워크 카드에서 보낸 "편지" 를 받으면 위의 주소 정보와 자신이 가지고 있는 "상주 호적부" 에 따라 신속하게 수신자에게 편지를 보내는 것을 볼 수 있다. 만일 수신인 주소가' 호적본' 에 없다면 스위치는 허브처럼 편지를 모든 사람에게 나누어 주고 수신인을 찾을 것이다. 수취인을 찾으면 거래소는 즉시 이 사람의 정보를' 호적본' 에 등록하여 향후 고객에게 서비스를 제공할 때 편지가 신속하게 배달될 수 있도록 합니다.

3. 스위치의 성능 특성

1) 단독 대역폭

스위치는 주소 정보에 따라 지능적으로 대상에 데이터를 전송할 수 있기 때문에 hub 처럼 데이터를 전송할 때 수신인이 아닌 사람들을 "방해" 하지 않습니다. 이렇게 하면 스위치가 여러 포트 그룹 간에 동시에 데이터를 전송할 수 있습니다. 또한 각 포트는 별도의 네트워크 세그먼트로 볼 수 있으며, 통신 쌍방은 다른 장치와 경쟁하지 않고 모든 대역폭을 독립적으로 즐길 수 있습니다. 예를 들어, 호스트 a 가 호스트 d 에 데이터를 전송할 때 호스트 b 는 동시에 호스트 c 에 데이터를 전송할 수 있으며 두 전송 모두 네트워크의 전체 대역폭을 즐길 수 있습니다. 10Mb 스위치를 사용하고 있다고 가정하면 스위치의 총 트래픽은 2 ×10mb = 200 입니다

2) 전이중

스위치의 두 포트는 서로 통신할 때 채널이 상대적으로 독립적이므로 전이중 통신이 가능합니다.

1. 라우터의 역할

허브나 스위치를 통해 여러 대의 컴퓨터를 비교적 큰 LAN 으로 결합할 수 있지만 (그림 3), 시스템 수가 일정 수에 도달하면 문제가 발생합니다. 허브로 구성된 LAN 의 경우 "브로드캐스트" 작동 모드로 인해 네트워크 크기가 커지면 전송 중 정보의 충돌과 차단이 점점 더 심각해집니다. 둘째, 이 LAN 은 안전하지 않으며 관리에도 좋지 않습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 대형 네트워크를 작은 서브넷과 네트워크 세그먼트로 분할하거나 여러 VLANs (가상 LAN) 로 직접 나눕니다. VLAN 에서 한 호스트가 보낸 정보는 동일한 VLAN 번호를 가진 다른 호스트로만 전송할 수 있으며 다른 VLAN 구성원은 해당 정보나 브로드캐스트 프레임을 수신할 수 없습니다. VLAN 을 사용하여 네트워크를 분할한 후에는 네트워크에서 브로드캐스트 스톰 억제, 네트워크 보안 강화, 중앙 집중식 관리 등을 효과적으로 수행할 수 있습니다 (그림 4).

LAN 이라면 서로 다른 VLAN 의 호스트가 서로 통신해야 하는데 어떻게 해야 하나요? 이때 너는 라우터 (라우터) 를 통해 도와야 한다. 라우터는 서로 다른 서브넷, 네트워크 세그먼트 및 VLAN 의 컴퓨터를 연결하여 자유롭게 통신할 수 있습니다. 또한, 우리 모두가 알다시피, 현재 네트워크의 유형은 매우 다양하며, 네트워크마다 사용되는 프로토콜과 속도도 다르다. 서로 다른 두 패브릭의 네트워크에 상호 연결이 필요한 경우에도 라우터를 통해 수행할 수 있습니다. 라우터는 두 개의 아키텍처가 비슷하거나 다른 LAN 세그먼트를 연결하여 더 큰 LAN 또는 WAN 을 형성할 수 있습니다.

라우터는 여러 네트워크 또는 네트워크 세그먼트를 연결하는 네트워크 디바이스임을 알 수 있습니다. 서로 다른 네트워크, 네트워크 세그먼트 또는 VLAN 간에 데이터 정보를 "번역" 하여 서로의 데이터를 "읽기" 하여 더 큰 네트워크를 형성할 수 있습니다.

2. 라우터 작동 방식

라우팅이란 인터넷을 통해 소스 위치에서 타겟 위치로 정보를 이동하는 활동을 말합니다. 그러면 라우터는 도대체 어떻게 번역합니까? 우리가 평소에 영어를 배우고 번역할 때, 반드시 영한사전 한 권을 준비하여 사전을 통해 영한공현전환을 실현할 것이다. 라우터의 경우 경로 테이블을 변환하는 사전도 있습니다. 라우팅 테이블에는 서브넷의 식별 정보, 네트워크의 라우터 수, 다음 라우터의 이름 등 다양한 전송 경로에 대한 관련 데이터가 저장됩니다. 경로 테이블은 시스템 관리자가 고정, 시스템에 의해 동적으로 수정, 라우터에 의해 자동 조정 또는 호스트에 의해 제어될 수 있습니다.

서로 다른 서브넷 및 네트워크 세그먼트를 라우터를 통해 상호 연결할 수 있습니다. 따라서 라우터는 허브나 스위치와 달리 일반적으로 허브나 스위치처럼 풀뿌리에서 작동하는 것이 아니라 네트워크의 "백본" 에 설치됩니다. 예를 들어, 관리, 보안 및 성능 고려 사항에 따라 전체 네트워크를 여러 VLAN 으로 나누는 대규모 엔터프라이즈 LAN 이 있습니다. 따라서 VLANs 간 통신을 할 때는 라우터를 사용해야 합니다.

이 기업 네트워크에는 분명히 네트워킹이 필요합니다. 기업의 경우, 일반적으로 통신의 DDN 회선을 임대하거나 Cable, 케이블, ISDN 을 사용하여 인터넷에 접속한다. 이때 사용되는 네트워크 시스템과 프로토콜이 다르기 때문에 기업 네트워크와 인터넷 간의 상호 연결을 완료하려면 라우터가 필요합니다.

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일반적으로 라우팅하는 동안 정보는 하나 이상의 중간 노드를 통과합니다. 일반적으로 사람들은 라우팅 및 교환을 비교합니다. 주로 일반 사용자의 눈에는 기능이 동일하기 때문입니다. 실제로 라우팅과 스위칭의 주요 차이점은 스왑이 OSI 참조 모델의 두 번째 계층 (데이터 링크 계층) 에서 발생하고 라우팅이 세 번째 계층, 즉 네트워크 계층에서 발생한다는 것입니다. 이러한 차이는 라우팅 및 스위칭이 정보를 이동하는 동안 서로 다른 제어 정보를 사용해야 함을 결정하므로 각 기능을 구현하는 방법도 다릅니다. 라우터는 라우팅을 통해 데이터 전달을 결정합니다. 전달 정책을 라우팅이라고 하며 라우터 이름의 기원이기도 합니다.

세 명의 머스킷티어의 외모 비교

우리는 허브, 스위치, 라우터의 작동 원리를 설명했지만, 많은 초보자들에게는 외관상 구별할 수 있기를 희망하는 경우도 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 물론 허브, 스위치, 라우터는 외관상으로는 확실히 다르지만 참조 정보로만 사용할 수 있습니다. 결국 현재 많은 허브, 스위치, 라우터 제품이 외관상 매우 유사하다. 그중에서 가장 구분하기 어려운 것은 일반적인 데스크톱 허브와 스위치이며 라우터는 비교적 쉽게 식별할 수 있습니다.