2022-08-24

허브와 L2 스위치

허브와 스위치의 차이와 개념, L2 스위치에 대해 알아보자!

허브와 스위치 차이

스위치와 허브 모두 LAN에서 장치를 연결하기 위한 장비인 것은 공통적이다.
다른 점은 기능, 속도, 트래픽, 포트 개수와 기능적 차이가 있는데 아래와 같다.
허브는 패킷에 목적지와 상관없이 연결된 모든 장치로 브로드캐스트 전송한다.
브로드캐스트는 네트워크 트래픽을 증가하기 때문에 최소화해야 하기 때문에 허브 기기를 사용하지 않게 되었다.
스위치는 패킷의 주소를 검사하고 의도한 목적지에만 전달 할 수 있다.
스위치의 동작은 허브보다 속도가 빠르다.

스위치 동작 방식

• 플러딩: 테이블에 등록되지 않은 도착지 정보를 갖은 프레임이 들어오면,
  스위치는 해당 포트를 제외한 모든 포트에 브로드캐스팅하는데 이를 플러딩이라 한다.
• 어드레스 러닝: 출발지 MAC 주소를 확인해 테이블에 저장하고 유지하는 기능을 말한다.
  브로드캐스트, 멀티캐스트는 주소를 학습하지 않고 플러딩한다.
• 포워딩 & 필터링: 전송하는 프레임 목적지 MAC 주소가 테이블에 매핑될 때
  해당 포트로 데이터를 전송하는 기능을 말한다. 이 과정에서 테이블에서 해당 주소만 필터링하는 기능이 동시에 수행된다.

L2 스위치

2계층에서 사용되는 스위치로 MAC 주소를 이해하고 프레임 데이터를 필요한 곳에 보내는 역할을 한다.
LAN에서 동작하며 각 단말이 위치하는 인터페이스(포트) 정보를 매핑한 MAC 주소 테이블 생성 관리 한다.

MAC 주소 테이블

스위치는 출발지 주소를 테이블에 기록하고 에이징 타임(일정 시간)동안 유지된다.
데이터를 전송할 때 헤더에 목적지 주소를 확인하고 주소 테이블에 해당 단말기 포트를 기반으로 전송한다.
만약 전송시 테이블에 목적지 주소가 없다면 LAN 어딘가에 존재할 것이라 생각하고 브로드캐스트로 전송한다.
또 데이터 헤더에 도착지 정보가 주소 테이블에 없다면 다시 브로드캐스트 전송을 한다.
이러한 동작이 브로드캐스트 스톰의 원인이기도 하다.

L2 스위치 종류

• 엑세스 스위치: 엔드 포인트와 직접 연결되는 스위치이며 up-link를 통해,
  상위 계층 스위치인 디스트리뷰션 스위치로 연결할 수 있다.
• 디스트리뷰션 스위치: 엑세스 스위치와 연결되어 있는 스위치이며 다른 엑세스 스위치나
  게이트 웨이(라우터)로 데이터를 전송하는 역할을 한다.

참조

IT 엔지니어를 위한 네트워크 입문 - 길벗
널널한 개발자 - Switch가 하는 일은 Switching 이다.
널널한 개발자 - L2 스위치에 대해서
IT BEST-PATH - Switch 4대 기능