허브, 스위치, 그리고 라우터에 대하여

네트워크 엔지니어라면 가장 많이 접하게 되는 장비들이 허브, 스위치, 라우터입니다

사실 3가지 장비는 이름이 다른것처럼 완전히 다른 장비인데,

아무래도 입문할 때 같이 보아오던 장비들이라 그런지 구분이 필요합니다

이번엔 이3가지 장비에 대해서 이야기 해 보도록 하겠습니다

이 3가지 장비는 장비의 역할도, 또 설치되는 위치도 다릅니다

깊게 이야기하면 많은 이야기를 할 수 있는 주제이지만 이번 포스팅에서는 장비들의 차이점을 간단히 살펴보도록 하죠

먼저 표를 보겠습니다

허브란 집에서 볼 수 있는 공유기에서 NAT 및 방화벽 등 여러가지 솔루션을 제외한 LAN케이블 용 멀티어댑터정도로 이해하시면 될 것 같습니다

사실 이미 뭔지 대부분 다 알고계실꺼예요

용도는 1:1로 연결할 수 있는 랜케이블을 1:N으로 연결, 이것이 N:N으로 연결되는 그런 장비이죠

더블어 리피터의 역할도 합니다. 요즘쓰는 랜케이블은 100M 길이까지는 데이터 손실이 없도록 제작이 되죠

헌데 더 먼길이를 연결해야 할 때 사용하는게 리피터입니다. 허브 > 리피터 의 개념으로 이해하시면 될 것 같네요

스위치와 라우터가 네트워크 엔지니어들의 친구처럼 친근한 장비들이죠

스위치는 레이어2장비로 MAC어드레스 테이블을 가지고 있고 이거 외에도 VLAN, STP, VTP등 할 이야기가 아주 많은 장비입니다.

라우터느 레이어3 장비죠. 요즘에는 라우터라는 말을 집에서 쓰는 공유기에서 많이 볼 수 있습니다

일반적으로 라우터는 한 사이트(네트워크)의 최 상단에 위치하는게 맞죠. 집에 있는 공유기도 라우터가 맞습니다

이 라우터도 이야기 할 주제가 참 많죠. 라우팅 프로토콜들 (EIGRP, BGP, OSPF 등), 방화벽 기능들도 있구요

아무튼 위 세가지는 분명히 다른 장비입니다

허브의 특징은 포워딩이 있죠

원래는 동그랗게 그려야 하지만 논리적으로 설명하기 위해 위 그림처럼 그렸습니다

위 6대의 컴퓨터는 하나의 허브에 연결되어 있습니다

하나의 네트워크이고, 또 하나의 콜리젼도메인이죠.

허브는 별다른 기능을 하지 않습니다. 연결되어 있는 클라이언트중 한 군데서 패킷이 들어오면 이 패킷을 나머지 연결되어 있는 클라이언트들에게 무조건 전달합니다

묻지도 따지지도 않고 전달합니다. 상대 클라이언트가 이 패킷을 수신을 할 수 있는지 없는지 그런 건 신경쓰지 않습니다

그래서 Layer 1 장비라고 하죠

스위치는 조금 다릅니다

MAC어드레스 테이블이란걸 가지고 있죠

하나의 장비에서 데이토룰 송신하면 이 데이터에는 "누구누구에게로 보내라"라는 내용이 들어있습니다.

이 누구누구가 특정 누구인지.. 아니면 이 네트워크의 전체 클라이언트(브로드캐스트)인지는 따져봐야할 문제죠

위 그림은 MAC 어드레스 aaaa.aaaa.ffff라는 클라이언트에게 데이터를 보내라라고 하면 스위치가 자신의 MAC 어드레스 테이블을 조회해서

정확히 같은 MAC주소를 가진 클라이언트에게만 데이터를 전달합니다

허브보다는 조금 똑똑하죠?

나중에 많은 이야기를 할 VLAN도 나오네요.

만약 브로캐스트로 데이터를 송신하면 자신이 속한 VLAN과 같은 클라이언트들 모두에게 데이터를 전송합니다

위 그림을 보면 하나의 네트워크지만 2개의 콜리젼도메인이라고 할 수 있겠군요.

ffff.ffff.ffff란 브로드캐스트를 의미합니다. 특정 MAC을 지칭하지 않고 모두에게 송신해라~ 라는 의미죠

라우팅은 MAC어드레스가 아니라 우리에게 조금은 친근한 IP어드레스를 기준으로 데이터를 전달합니다

우선 위 그림은 6개의 네트워크로 이루어져 있고 6개의 콜리젼도메인이 있는 그림이네요

라우터는 자신과 연결된 네트워크들이 포함된 라우팅테이블을 가지고 있습니다

MAC어드레스 테이블과 비슷한데 각각 어느포트에 라우터들이 연결되어 있나 주소목록을 가지고 있는거죠

10.10.10.1 클라이언트가 10.10.40.1에게 데이터를 전달할려고 하면

라우터는 자신의 라우팅테이블에 10.10.40.1이 있나 확인을 하게 되고 있으면 해당하는 포트로 포워딩합니다

만약 없으면? 그 패킷을 그냥 DROP시킵니다.

이 포스팅에서 Layer1, Layer2, Layer3이 등장하는데요, OSI 7 Layer에서 이야기한것을 상기시켜서 생각해보시기 바랍니다

OSI7계층은 앞으로도 계속 연관되어 등장하게 되고(직접적은 아니지만요) 이 기준이 잘 잡혀야 나중에도 흔들리지 않는 지식을 쌓을 수 있으니깐요..

이 포스팅에나온 각각 장비들의 동작방식은 아주아주아주아주 기초적인 것들입니다

근데 이 기초적인 것들이 중요합니다. 아무리 복잡한 알고리즘과 계산방식이라도 궁극적인 목표는 이 기초적인 행동을 하기위해 존재하는 것이란 말이죠

이것을 잊지 않으면 나중에 BGP건 OSPF건 좀 더 쉽게 접근 할 수 있습니다