[네트워킹] 4. 네트워크 장비들에 관한 이야기

* 후니의 쉽게 쓴 시스코 네트워킹 정리

- 랜카드는 사용 환경에 따라서 이더넷용, 토큰링용, FDDI, ATM용으로 구분한다.(대부분 이더넷용)

- PC의 버스 방식에 따라 PCI, ISA, EISA 등이 있다.

- 랜카드의 속도는 10메가, 100메가, 10/100메가, 1기가 등으로 나눌 수 있다.(요즘은 대부분 100Mps)

- 10Mbps = 10,000,000bit

- 접속하는 케이블의 종류에 따라서 TP, BNC, AUI, 광케이블과 접속하는 랜카드 등이 있다.

- 랜카드 확인 : 시작 -> 제어판 -> 시스템 -> 하드웨어 -> 장치관리자 -> 네트워크 어댑터 정보

- 허브도 이더넷용이냐, 토큰링용이냐로 나누고 10Mbps와 100Mbps 허브가 있다.

- 리피터 : 케이블이 갈 수 있는 최대 거리 이상 떨어진 곳에 통신을 하고 싶을 때 사용한다. (리피터 기능을 가지고 있는 허브가 싸짐에 따라 최근에는 구하기 힘들다.)

- PC가 5대 있고 각 PC가 허브로 이어져 있다고 가정하자. 1번 PC가 2번 PC로 데이터를 주려고 하면, 먼저 허브에서 2~5 PC로 데이터를 뿌리고, 3~5는 맥 주소를 보고 거부하지만, 2번은 자기것임을 확인하고 CPU에 인터럽트를 걸어서 데이터 처리를 요청하게 된다.

- 허브는 안정성이 가장 중요하다.

- 허브는 공유 방식 이기 때문에 허브가 10Mbps를 가지고 있다고 온전히 다 쓸 수 있는 것이 아니다. 허브에 연결된 PC에 따라 속도가 느려지고, 충돌이 발생하기 때문이다. 그래서 허브만으로 여러대의 PC를 운용하는 것은 한계가 있다.

- 지능형 허브는 NMS(네트워크 관리시스템)를 통해서 NMS 상에서 모든 데이터를 분석 / 제어가 가능하다. 연결된 PC 중 문제가 발생하였을 경우 자동으로 고립시켜 버린다.

- 스태커블 허브는 대규모 장비를 구성할 때 사용한다. 단독형 장비를 여러대 사도 되지만 스태커블형의 경우 전테 장비들을 한 대의 장비처럼 관리할 수 있다.

- 브리지, 스위치는 콜리전 도메인을 나누어 줄 수 있다. 허브는 한 번에 한 노드만이 데이터를 보낼 수 있지만, 스위치는 여러 대의 노드에서 동시 통신이 가능하다. 하지만, 이 모든 데이터가 서버 1대와 통신한다고 하면 큰 의미가 없다. 서버와 스위치는 결국 하나만이 통신이 가능하기 때문이다.

- 브리지는 콜리전 도메인을 나누어 같은 구역에 있는 장비들끼리 통신을 할수 있도록 해준다.

- 브리지/스위치의 기능

1) Learning : 맥 어드레스를 테이블에 저장한다.

2) Flooding : 도착 주소를 모를 때, 나머지 포트로 뿌려준다.

3) Forwarding : 목적지의 맥 어드레스를 알고 있고, 목적지가 출발지와 다른 세그먼트에 존재하는 경우에 발생한다. 해당 포트쪽으로 프레임을 뿌려준다.

4) Filtering : 출발지와 목적지가 같은 세그먼트 상에 있는 경우에 발생한다.

5) Aging : 시간(기본 5분)이 지나면 테이블에서 주소를 지운다.

- 브리지와 스위치의 차이점

1) 스위치는 ASIC(처리 절차를 미리 칩에 구워서 하드웨어 방식으로 만들었다.) 으로 되어 있어 소프트웨어적으로 프레임을 처리하는 브리지에 비해서 처리 속도가 빠르다.

2) 브리지는 포트들이 같은 속도를 가지는 반면, 스위치는 서로 다른 속도를 연결해줄 수 있따.

3) 스위치는 브리지에 비해 제공하는 포트 수가 훨씬 많다.

4) 스위치의 경우 cut-through, store-and-forward 방식을 사용하는데 비해서 브리지는 store-and-forward 방식만을 사용한다.

* cut-through : 목적지 주소만을 본 다음 바로 전송을 처리한다. 에러 복구 능력에 약점이 있다.

* store-and-forward : 들어오는 프레임을 전부 받아들인 다음 처리를 한다.

* fragment-free : 처음 512비트를 보고 판단 한 후에 처리를 한다. 위 두개의 장점을 합쳤다.

- 브리지나 스위치에 목적지까지의 경로가 두 개 이상 존재하면 루핑이 발생하고 이를 막기 위해 스패닝 트리 알고리즘이라는 것이 존재한다.

- 폴트 톨러런트 : 장애 대비책, 라우터를 두 대로 네트워크를 구성한 후 한 대가 죽었을 때 자동으로 다른 라우터가 기존의 라우터의 역할을 수행하는 것이다.

- 로드 밸런싱, 로드를 분산하는 것, 인터넷 회선을 두 개 사용하여 로드를 분산하는 효과를 얻는 것이다. 

- 스패닝 트리 알고리즘 : 여러 개의 스위치로 네트워크를 구성하되 데이터는 한 쪽으로만 다니게 하여 루핑이 발생하지 않게 하는 것이다. 사용중인 링크가 끊어지면 대기하던 나머지 하나가 데이터 전송을 맡아준다.(변경시 1분 이상 소요)

* 이대 채널 기술은 여러 개의 링크가 마치 하나의 링크처럼 인식되게 하는 기술로 2~3초 안에 복구를 하게 한다.

- 라우터가 스위치에 비하여 비싸고, 느리고, 구성이 어렵다. 하지만, 라우터를 사용하면 브로드캐스트 영역을 나눌 수 있다. 라우터는 프로토콜이나 데이터의 크기, 주용도 등 여러 상황에 따라 트래픽의 전송 순서를 조정해주는 QoS(Quality of Service) 기능도 제공한다.