스위치 기능

기존 LAN 구조

Layer 1의 HUB가 포함된 네트워크는 Collision Domain(충돌 발생 영역)이라한다.

HUB는 프로토콜을 인식하기 못하고, flooding 동작만 가능하다.

<aside> ✔️ 이전에 배웠던 CSMA, CSMA/CD가 뭐였는지 다시 생각하기

</aside>

현재 LAN 구조

Layer 2,3의 Bridge/Switch이 포함된 네트워크에서는 Collision Domain의 분할이 가능하다.

그러나 Broadcasting Domain 분할은 불가능하다. Layer 3의 라우터가 포함된 네트워크에서 분할이 가능하다.

L2 Switch는 HW기반, L3 라우터는 SW기반

Layer 2 Switching의 기능

1. 어드레스 학습

   • Flooding : 목적지를 모르기 때문에 모든 장치에 Broadcast를 보낸다,

     들어온 포트를 제외하고 모든 포트에 전달한다.

   • Learning : 수신장비가 Flooding의 Broadcast에 응답하여 프레임을 반송하면 Switch는 그 프레임에서 수신장비의 MAC Address를 확인하고 MAC Table(Switching Table)에 기록한다.

2. 포워드 필터링 결정

   • Forwarding : 목적지 mac주소를 mac address table에서 찾아 해당 포트로만 전달을 한다.

     만약 MAC Table에 수신지 주소가 없으면 스위치는 모든 인터페이스에 Broadcasting을 해서 해당장비에게서 응답이 오면 MAC Table을 갱신한다.

   • Flitering : 포워딩을 하면 나머지 포트는 차단된다.

   • Aging : 학습한 mac address를 300sec동안 통신이 없으면 삭제한다.

   <aside> 💡 1, 2 둘다 네트워크 인프라에서 다룬적이 있다.

   </aside>

3. 루프 방지

   • 스위치간의 이중화(Redundancy) : 하나의 연결에 장애가 발생할 경우 전체 네트워크가 작동하지 않는 것을 방지해 준다.

   • Broadcast Storm : 만약 Broadcast가 발생한다면 스위치는 모든 노드로 프레임을 전달하게된다. 두 스위치가 계속해서 Broadcast를 전달하게 되면 Broadcast는 Loop를 따라 계속해서 반복되는 현상을 말한다.

     이를 해결하기 위해 **STP(Spanning-Tree Protocol)**이 개발되었다.

   <aside> 💡 라우터에서는 Loop 방지를 위해 TTL을 이용했다.

   </aside>

STP

IEEE 802.d 표준

모든 링크를 찾아서 이중화 링크를 차단하여 네트워크 루트가 발생하지 않도록 한다.

→ 이를 위해 Root Bridge를 선정하여 Root Bridge로 하여금 네트워크 Topology를 결정하게 한다.

구성요소