[Network 용어] 허브(HUB)란?

 

 

 

Overview

 

네트워크를 공부하거나, 인터넷 연결등을 하다 보면 허브(HUB)라는 용어를 자주 듣게 됩니다. 그리고 비슷한 용어로 스위치(Switch), 브리지(Bridge), 라우터(Router)등의 용어들도 많이 듣게 되는데, 처음 네트워크를 접하는 입장에서 이들 용어를 정확히 이해하고 구분해 내는 것은 생각보다 쉽지 않은 것 같습니다. 4가지의 용어는 서로 다른 장비를 가리키는 말이지만, 눈으로 보기에 이들 장비는 그냥 구멍이 많이 뚫린 상자처럼 보이기 때문입니다. 이번 포스팅에서는 그중 "허브"라는 장비에 대해서 설명하려고 합니다.

 

 

Definition

 

허브란 쉽게 말해서 컴퓨터와 컴퓨터 사이, 즉 네트워크 장비와 장비를 연결해 주는 기능을 수행하는 장비입니다. 우리가 인터넷에 접속해서 블로그의 포스팅을 볼 수 있는 이유는 기본적으로 서로 다른 컴퓨터(네트워크 장비)들이 연결되어 있기 때문입니다. 아래 그림을 예로 들어 설명하면, 5개의 컴퓨터들이 서로 연결되어 있기 때문에 1번 컴퓨터가 작성한 포스팅을 3번 컴퓨터에서 조회할 수 있는 것입니다. (물론 현재의 인터넷은 그 규모가 굉장히 크기 때문에 절대로 허브만으로는 연결할 수 없습니다. 하지만 기본원리는 동일합니다.)

 

 

 

 

https://www.learnabhi.com/hub/

 

 

허브는 일종의 멀티포트 리피터(Multiport Repeater)의 기능을 수행하기 때문에 서로 다른 네트워크 장비를 연결해 줄 수 있습니다. 여기서 멀티 포트라는 것은 다양한 기기로부터 오는 케이블을 연결 할 수 있는 인터페이스를 제공한다는 의미이고, 리피터라는 것은 서로 다른 네트워크 기기에서 오는 신호들을 증폭시켜서 전달해준다는 의미입니다. 

 

 

컴퓨터가 통신한다는 것의 기저에는 전기 신호들이 케이블을 타고 이동한다는 의미가 깔려 있습니다. 이 전기 신호는 거리가 멀어질 수록 약해지기도 하고, 중간에 유실되기도 합니다. 일반적으로 사용하는 UTP케이블의 경우는 전기 신호를 최대 100미터 정도밖에 보내지 못하고, 광 케이블의 경우에는 몇 킬로미터가 최대 전송거리이기 때문에 이 이상의 거리에 있는 네트워크 장비와 통신하기 위해서는 전기 신호를 증폭시켜주는 무엇인가가 필요합니다. 리피터는 바로 이러한 역할을 수행하는 것입니다.

 

 

정리해보면, 허브는 다양한 기기들로부터 오는 전기신호들을 받아서 그 신호들을 증폭시켜 다른 기기들로 뿌려주는 역할을 합니다. 때문에 허브를 통해 연결된 네트워크 장비들은 적어도 그 안에서는 서로서로 통신을 할 수 있는 것입니다. 

 

 

Need to Know

 

대부분의 컴퓨터가 인터넷을 사용하기 때문에 이더넷(Ethernet)방식으로 통신하게 됩니다. 이 때, 이더넷 방식은 서로 다른 기기들이 동시에 메세지를 보냄으로써 발생하는 신호의 충돌을 막기 위해 CSMA/CD 방식의 Collision Detect방식을 사용하게 됩니다. 간단하게 설명하자면, 서로 다른 컴퓨터의 신호가 충돌하였을 경우, 이를 알려주고, 다시 신호를 보내도록 하는 방식입니다. 

 

 

이 때, 서로 신호의 충돌을 감지할 수 있는 영역을 콜리전 도메인(Collision Domain)이라고 합니다. 다시 말해서 같은 콜리전 도메인 영역 안에 들어 있는 컴퓨터들은 서로 동시에 메세지를 보냈을 경우 충돌하며, 따라서 하나의 컴퓨터가 메세지를 보낼 때까지 기다렸다가 다음 컴퓨터가 메세지를 보내야 합니다. 

 

 

 

https://medium.com/@snigdhareddy.chama/broadcast-domain-vs-collision-domain-96645a7526a1

 

 

 

갑자기 콜리전 도메인 이야기를 꺼낸 이유는, 허브는 콜리전 도메인을 나누어주지 못하기 때문입니다. (이것이 스위치, 브리지와 허브 사이의 중요한 차이점 중 하나입니다.) 콜리전 도메인을 나누어주지 못하기 때문에, 허브를 통해 연결된 모든 네트워크 장비들은 한번에 하나의 장비만 메세지를 보낼 수 있게 됩니다. 예를 들어서 허브를 통해 10개의 컴퓨터가 연결되어 있고, 1번 컴퓨터는 2번 컴퓨터에게 메세지를 보내려 하고, 5번 컴퓨터는 10번 컴퓨터에 메세지를 보내려 한다면, 반드시 하나의 컴퓨터가 메세지를 보내기 전까지는 다른 컴퓨터는 메세지를 보내지 못하고 기다려야 한다는 것입니다.

 

 

따라서 허브에 너무 많은 네트워크 기기를 연결한다거나,  허브에 연결된 네트워크 장비들이 서로 동시에 통신하는 경우(화상 채팅 등), 네트워크 성능 저하가 이루어질 수 있으므로 조심해야 합니다.

 

 

* 참고로 스위치(Switch)는 허브의 기능을 수행하면서 추가적으로 더 높은 차원의 기능(Collision Domain을 나누어준다)들을 제공합니다. 예전에는 스위치의 가격이 비싸서 허브와 스위치를 용도에 맞게 사용했지만, 요즘에는 스위치의 가격이 많이 저렴해졌기 때문에 허브 대신에 거의 스위치를 사용하는 추세입니다.