👉 허브의 한계
전 시간에 허브에 대해서 알아보았습니다. 간략하게 복습해 보자면 허브는 한 포트로 들어온 데이터를 나머지 모든 포트로 뿌려주는 역할을 하는 네트워크 장비입니다. 허브에 연결된 모든 PC는 서로 통신이 가능하다고도 배웠습니다. (물론 라우터에 연결되어 있지 않다면 외부 인터넷은 못 쓰지만 말입니다)
또한 이 PC들은 하나의 콜리전 도메인(Collision Domain) 안에 있기 때문에 어느 한순간에는 하나의 PC만 데이터 전송이 가능합니다. 이러한 기능을 수행하는 허브를 'Shared(공유방식) 허브'라고 합니다. 100Mpbs 속도의 허브에 10대의 PC를 연결해 사용한다면 실제는 100Mbps를 10으로 나눈 만큼의 속도를 각자 사용하게 된다는 말입니다.
속도가 너무 느린 것 아닐지 걱정되시겠지만 많은 경우를 제외하고는 실제 네트워크상에 계속 데이터가 오가는 것이 아니기 때문에 Shared 허브 역시 속도가 그리 느리지만은 않습니다.
그런데 우리가 10Mpbs Shared 허브에 연결된 모든 PC가 화상회의나 멀티미디어 등과 같은 데이터가 양이 아주 많은 서비스에 접속한다고 가정해 보면 어떨까요? 아무래도 10Mpbs Shared 허브로는 무리가 있을 겁니다. 그래서 랜카드, 케이블, 허브를 전부 100Mpbs용으로 바꿨다고 가정하겠습니다. 더 빨라졌을까요? 물론 조금 더 빨라졌겠지만 원하던 정도의 속도는 아닐 겁니다. 속도가 100Mpbs더라도 한 번에 하나의 PC만 데이터를 전송할 수 있기 때문입니다.
또한 한 번의 충돌(Collision)이 발생하게 되면 그 허브에 붙어있는 모든 PC가 영향을 받기 때문입니다. 만약 거기다 허브를 1대 더 추가해서 허브 2대를 서로 연결한다면, 2대의 붙어있는 모든 PC는 하나의 콜리전 도메인 안에 있기 때문에 콜리전이 더 많이 발생할 수 밖게 없습니다.
아래의 [그림1]을 보면 왼쪽에 있는 그림은 허브 1대를 사용할 경우, 오른쪽은 허브 2대를 연결해서 사용하는 경우의 콜리전 도메인의 크기입니다. 콜리전 도메인이 엄청 커진 게 보이실 겁니다. 허브 2대만 서로 연결해도 이 정도인데 만약 허브를 3대, 4대 계속 연결한다면 어떻게 될까요? 콜리전 도메인이 너무 커져 콜리전에 계속 일어나 결국 정상적인 네트워크 사용이 불가능해질 겁니다.
👉 허브의 종류
우리가 보통 허브를 이야기할 때 종류를 나누는데, 바로 '인텔리전트 허브(Intelligent Hub)'와 '더미 허브(Dummy Hub)'입니다.
먼저 인텔리전트 허브란, 말 그대로 지능형 허브입니다. 보통 인텔리전트 허브와 더미 허브를 나누는 가장 중요한 요소로는 NMS(네트워크 관리 시스템)를 통해 관리가 되는가입니다. 인텔리전트 허브는 NMS를 통해 데이터를 분석할 수 있을 뿐 아니라 제어도 가능합니다. 그런데 이 기능은 대형 네트워크에서 NMS를 쓰는 경우에나 필요하지 일반적으로 사용하는 환경인 사무실이나 집에서는 필요치 않습니다.
인텔리전트 허브는 위의 기능 이외에도 몇 가지 기능이 더 있는데 바로 '오토 파티션(Auto Partition)'이라는 기능입니다. 오토 파티션은 문제가 있는 포트를 분리해 주는 기능입니다. 예를 들어 허브에 연결된 한 PC에서 문제가 발생해서 계속해서 이상한 데이터를 허브로 보낸다고 가정해 보겠습니다. 그럼 어떻게 될까요? 계속해서 콜리전이 발생하면서 모든 PC는 통신이 불가능한 상태가 됩니다. (이더넷의 CSMA/CD 특징이라는 건 이제 아시겠죠?)
문제의 PC가 연결된 허브가 더미 허브라면 문제의 PC를 찾아서 끄지 않는 이상 위 상황을 해결할 수 없습니다. 하지만 인텔리전트 허브는 문제의 PC가 연결된 포트를 찾아내서 자동으로 Isolation(네트워크에서 분리시켜 따로 고립시킴)시켜 버립니다. 따라서 문제의 PC는 통신이 불가능하겠지만 나머지는 그 PC로부터 영향을 받지 않으므로 정상적인 네트워크 사용이 가능한 것입니다.
그럼 더미 허브(Dummy Hub)는 무엇일까요? 인텔리전트 허브를 알았으니 더 쉽게 유추가 가능하실 겁니다. 더미 허브는 인텔리전트 허브보다 조금 더 바보인 친구입니다. 인텔리전트 허브의 NMS와 오토 파티션 기능은 당연히 없고, 단순 장비들의 연결과 신호 재생(리피터)의 기능만 가지고 있는 허브를 말합니다.
👉 스위치의 시작
위에서 허브의 한계에 대해 알아보았습니다. 아무리 빠른 속도를 지원하는 허브를 쓴다고 하더라도 어느 한순간에는 1대의 PC만 데이터를 보낼 수 있다고 했습니다. 즉 허브에 연결된 한 PC에서 발생하는 콜리전이 다른 PC들에도 영향을 주는 콜리전 도메인이 해당 허브에 연결된 모든 PC라는 것입니다. 그러므로 콜리전 도메인이 너무 커지는 상황을 항상 조심해야 합니다. 콜리전 도메인이 너무 커지게 되면 콜리전이 너무 많이 발생해서 통신속도가 점점 떨어지기 때문입니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 콜리전 도메인을 나누어주는 장비가 등장하게 되는데, 이게 바로 '브리지(Bridge)' 또는 '스위치(Switch)'입니다. 스위치가 나오기 전까지는 브리지가 이 역할을 다했는데, 요즘은 스위치가 가격이 싸지고 브리지보다 빨라지면서 브리지는 거의 볼 수 없게 되었습니다.
스위치는 포트별로 콜리전 도메인이 나누어져 있습니다. 무슨 말이냐면 1번 포트에 연결된 PC가 2번 포트에 연결된 PC와 통신하는 동안 3번 포트에 연결된 PC가 4번 포트의 PC와 통신할 수 있다는 말입니다. 이것이 허브와 스위치에 가장 큰 차이점입니다.
그래서 우리는 100Mbps 스위치의 경우 각각의 포트에 연결된 PC가 독자적으로(Dedicate 하게) 100Mbps의 속도를 갖는다고 얘기합니다. 뒤에서 더 자세히 설명하겠지만 스위치는 허브에 비해서 데이터를 처리하는 방법이 우수하고, 데이터의 전송 에러를 복구해 주는 등 여러 가지 기능을 가지고 있습니다.
위의 [그림2]와 같이 허브는 1차선 도로라고 생각하시면 편합니다. 어느 한순간에는 한 대의 차밖에 달릴 수 없죠. 하지만 스위치는 포트의 개수만큼 차선이 만들어지는 겁니다. 8포트 스위치라면 8차선 도로가 되는 식이죠. 이해가 좀 쉬우신가요?
저번 시간에 이어 허브의 2번째 편, 그리고 스위치의 시작에 대해서 알아보았습니다. 다음 시간에는 스위치에 대해 알아보겠습니다.
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