3. 케이블의 앞은 LAN 기기였다

1. 케이블과 리피터, 허브 속을 신호가 흘러간다

신호가 흐르는 도중에 약해지거나 잡음의 영향을 받아 변형되는데 이러한 경향을 억제하는 대책이 존재한다.

리피터 허브는 연결되어 있는 전체 케이블에 신호를 송신한다

• 신호가 리피터 허브에 도달하면 LAN 전체에 신호가 흩어진다.
• 리피터 허브는 연결된 케이블 전부에 신호를 송신한다.
• 리피터 회로의 기본은 신호를 그대로 뿌리는 것이기 때문에 데이터가 변형된것 같은 신호도 그대로 흘려버린다. 변형된 신호는 흘러흘러 스위칭 허브 → 라우터 → 서버까지 도달하여 디지털 데이터로 변환되고, 변형된 패킷을 폐기시킨다. 이 경우 수신 확인 응답을 되돌려주지 않았기 때문에 패킷을 재전송한다.

2. 스위칭 허브의 패킷 중계 동작

스위칭 허브는 신호를 흘리지 않고 패킷의 신호를 수신하여 디지털 데이터의 형태로 되돌려주고, 다시 신호로 고쳐서 송신하는 동작을 통해 패킷을 운반한다.

• 스위치라고 부르는 경우가 많지만 MAC 브리지 , 스위칭 허브, 포트 스위칭 허브라고도 한다.
• L2 스위치 : 각 포트별로 대역폭이 부여되고 디바이스의 MAC 테이블을 보고 스위칭을 하는 장비이다.
• L3 스위치(TCP/IP) : IP정보인 라우팅 테이블을 보고 스위칭을 하는 장비이다.

스위칭 허브는 주소 테이블로 중계한다.

• 스위칭 허브는 이더넷의 패킷을 그대로 목적지로 향해 중계하도록 만들어져있다.
• 스위치의 내부에는 MAC 주소와 포트번호를 등록한 테이블이 존재한다. 여기에는 패킷을 수신할 때 수신 포트와 송신처 주소가 함께 등록된다. 이를 통해 이 주소가 어느 포트에 접속되어 있는지 판단할 수 있다. 패킷을 중계할 때는 이 테이블을 읽어 어디에 패킷을 보낼지 판단하면 된다.
  
  
• 스위칭 허브의 포트는 수신처 MAC 주소를 검사하지 않고 모든 패킷을 수신하여 버퍼 메모리에 저장하기 때문에 스위칭 허브의 포트에는 MAC 주소가 할당되어 있지 않음.

MAC 주소	포트	제어 정보
00-60-97-A5-43-3C	2	...
00-00-C0-16-AE-FD	7	...

3. 라우터의 패킷 중계 동작

라우터도 스위칭 허브와 마찬가지로 패킷을 중계하지만 스위칭 허브와 동작이 조금 다르다. 스위칭 허브는 이더넷의 구조를 기초로 하여 설계되었고 라우터는 IP의 개념을 기초로 하여 만들어졌기 때문이다.

• 리피터 허브나 스위칭 허브를 경유한 패킷은 결국 라우터에 도착하고, 라우터에서 다음 라우터로 중계된다.
• 라우터는 중계 부분과, 포트 부분으로 구성되어 있다.
  1. 중계 부분 : 패킷의 중계 대상을 판단하는 동작을 담당한다. → **라우팅 테이블(경로표)**에 등록된 정보에 의해 중계 대상을 판단하여 패킷을 중계한다.
  2. 포트 부분 : 패킷을 송수신하는 동작을 담당한다.
• 라우터의 각 포트에는 MAC 주소와 IP 주소가 할당되어 있다.

라우팅 테이블에 등록된 정보

 

수신처(Destination)	넷마스크	게이트웨이	인터페이스	메트릭
10.10.1.0	255.255.255.0		e2	1
10.10.1.101	255.255.255.255		e2	1

 

• 수신처 : 수신처의 정보. 서브넷 자체를 나타내는 주소.
• 라우터는 호스트 번호 부분을 무시하고 네트워크 번호 부분만 조사한다. 패킷 수신처가 무슨 동에 해당하는지 조사하고, xx 동은 여기, oo 동은 저기라는 식으로 패킷을 중계한다.

4. 라우터의 부가 기능

인터넷의 출입구에 배치하는 라우터는 일반적으로 프라이비트 주소를 글로벌 주소로 변환하는 주소 변환 기능과 위험한 패킷을 차단하는 패킷 필터링 기능을 이용한다.

 

 

출처 : 성공과 실패를 결정하는 1%의 네트워크 원리