[Network 용어] 브리지(Bridge), 스위치(Switch)란?

 

https://www.educba.com/bridge-vs-switch/

 

 

Overview

 

허브를 설명한 지난 포스팅에서 콜리전 도메인(Collision Domain)에 관한 언급을 잠깐 했었습니다. 허브와 브릿지, 스위치는 모두 외관상으로는 비슷한 모양을 띠지만, 허브는 콜리전 도메인을 나누어주지 못한다는 특징을 가지고 있습니다. 따라서 CSMA/CD방식의 Collision Detect Method를 사용하는 이더넷 케이블의 경우 아무리 전송속도가 빠르다고 해도, 허브로 연결된 네트워크에서는 한 번에 한 컴퓨터만 데이터를 전송할 수 있었습니다.

 

 

이를 보완하는 것이 오늘 설명할 스위치(Switch)와 브릿지(Bridge) 입니다. 이 포스팅 전반에 걸쳐서 스위치와 브릿지는 거의 비슷한 기능을 수행합니다. 따라서 스위치와 브릿지가 갖는 공통적인 특징들에 대해서 주로 설명하도록 하겠습니다. (차이점을 간단하게 정리해보자면, 보통 스위치가 브릿지보다 조금 더 비싸며, 하드웨어적으로 프레임들을 처리하기 때문에 브릿지보다 처리속도가 빠릅니다. 제공하는 포트 수도 많기 때문에 최근에는 브릿지보다는 거의 스위치를 사용하는 추세입니다.)

 

 

Definition

 

스위치와 브릿지는 "포트별로 콜리전 도메인이 나누어져 있다"라는 중요한 특징을 가지고 있습니다. 바로 이 점이 허브와 스위치(브릿지)가 갖는 주된 차이점인데, 한 포트에서 전송을 시도하면 다른 모든 포트에서의 전송 요청이 무시되는 허브와는 다르게 스위치(브릿지) 에서는 1번 포트와 2번 포트가 통신하는 동시에 3번 포트와 4번 포트가 통신할 수 있다는 것입니다. (이래서 물론 허브보다는 가격이 비쌉니다.)

 

 

스위치(브릿지)가 콜리전 도메인을 나누어 통신하는 방법은 간단합니다. 한쪽 콜리전 도메인에 속해있는 맥(MAC) 어드레스들이 있고, 반대쪽 콜리전 도메인에 속해 있는 맥(MAC)어드레스들이 있다고 가정하겠습니다. 맥 어드레스란, 하나의 네트워크 장비를 유일하게 식별해 줄 수 있는 고유 아이디입니다. 물론 하나의 브릿지로 여러 개의 콜리전 도메인을 나눌 수 있지만 편의상 2개의 영역만 있다고 가정하겠습니다. 

 

 

 

https://www.geeksforgeeks.org/collision-domain-and-broadcast-domain-in-computer-network/

 

 

1번째 영역의 컴퓨터(A, B) 2번째 영역의 컴퓨터(C, D)가 있다고 할 때, 스위치(브릿지)는 이들 각각의 맥 어드레스 정보를 통해 어떤 컴퓨터가 어떤 콜리전 도메인의 주소인지를 알 수 있습니다. 따라서 스위치(브릿지)가 보기에 A와 B의 통신은 C와 D에 영향을 주지 않기 때문에 스위치(브릿지)를 건널 필요가 없습니다. 즉, 1번째 영역과 2번째 영역이 별도의 콜리전 도메인이기 때문에 동시에 통신이 가능한 것입니다. 

 

 

Learning

스위치(브릿지)는 스위치(브릿지) 테이블을 통해서 각각의 콜리전 도메인에 어떤 맥 어드레스가 있는지 저장합니다. 테이블의 크기는 장비마다 다르지만, 맥 어드레스 정보를 통해서, 각각의 콜리전 도메인에 관한 정보를 수집합니다. 

 

 

Flooding

앞서 learning에서 언급한 것처럼 브릿지는 브릿지로 들어오는 정보가 어디서 오는지를 확인하고, 어디로 가는지에 대한 주소를 확인합니다. 이때, 목적지의 주소가 이미 테이블에 저장되어 있는 경우에는 해당 포트로 바로 통과시켜서 보낼 수 있지만, 테이블에 저장되어 있지 않은 처음 보는 주소일 경우에는 모든 포트로 해당 정보를 뿌려줍니다. 

 

 

Forwording

Flooding의 경우와 다르게 목적지의 주소가 테이블에 저장되어 있는 경우에 스위치(브릿지)는 정보를 해당 포트로 바로 통과시켜서 보내준다고 하였습니다. 이를 Forwarding이라고 합니다.

 

 

Filtering

Forwording의 경우에, 스위치(브릿지)와 연결되어 있지만, 목적지에 해당하지 않는 포트에는 스위치(브릿지)가 해당 정보를 보내주지 않습니다. 이를 Filtering이라고 합니다.

 

 

Aging

스위치(브릿지)의 테이블의 메모리에는 한계가 있기 때문에 특정 맥 어드레스를 오랫동안 사용하지 않으면 스위치(브릿지)는 이 어드레스를 해당 테이블에서 지워 다른 주소를 저장할 공간을 만들어 줍니다. 오랫동안 사용하지 않는다라는 기준은 default=5min이며 이 값은 설정에서 변경 가능합니다. 

 

 

 

Conclusion

스위치와 허브의 가격 차이가 많이 날 때는 스위치와 허브의 특성을 잘 비교하여 적절한 장비를 사용하곤 했습니다. 예를 들어 메일 전용 네트워크나, 단순한 메세지 채팅등의 네트워크를 설계할 때에는 평균적인 네트워크상의 트래픽이 적기 때문에 허브를 사용해도 큰 문제가 없었습니다. 하지만 스위치의 가격이 많이 싸지면서 대부분 스위치를 많이 이용하는 추세입니다.

 

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