[Network] 허브

주소 개념이 없는 물리 계층

물리 계층에는 주소 개념이 없음, 송수신지를 특정할 수 있는 주소는 데이터 링크 계층부터 존재

• 따라서 물리 계층의 네트워크 장비는 송수신되는 정보에 대한 조작(송수신 내용 변경)이나 판단을 하지 않음
• 반면에 데이터 링크 계층의 장비나 그 이상 계층의 장비들은 주소를 바탕으로 송수신되는 정보를 조작 및 판단할 수 있음

허브

허브는 여러 대의 호스트를 연결하는 물리 계층의 장치로, 연결된 장치 간의 데이터를 전송하는 역할

• 커넥터를 연결할 수 있는 지점인 포트
• 포트에 호스트와 연결된 통신 매체를 연결

 

허브의 특징

전달 받은 신호를 다른 모든 포트로 그대로 다시 보냄

• 허브는 물리 계층의 장비로 주소 개념이 없기에, 수신지를 특정할 수 없음
• 따라서 신호를 받으면 어떤 조작이나 판단 없이 송신지를 제외한 모든 포트에 신호를 보내기만 함
• 허브를 통해 신호를 받은 호스트는 데이터 링크 계층에서 패킷을 MAC 주소를 확인하고, 자신과 관련없는 주소라면 패킷을 폐기함

 

반이중 모드로 통신

허브는 반이중 모드로 통신

• 반이중 모드(half duplex): 1차선 도로처럼 송수신을 번갈아 하는 통신
  • 동시에 통신 불가능
  • A가 B에 송신할 때 B는 A에 송신할 수 없음
• 전이중 모드(full duplex): 송수신을 양방향으로 할 수 있는 통신

 

콜리전 도메인

 반이중모드로 통신하는 허브에서 두 호스트가 동시에 송신하면 충돌(collision)이 발생

• 콜리전 도메인(collision domain): 충돌이 발생할 수 있는 영역
• 허브에 연결된 모든 호스트는 같은 콜리전 도메인에 속함
• 콜리전 도메인이 작을수록 충돌이 발생하는 가능성이 낮아 좋음
• 허브의 넓은 콜리전 도메인으로 인한 충돌을 해결하려면, CSMA/CD 프로토콜을 사용하거나 스위치 장비를 사용

 

CSMA/CD

허브의 넓은 콜리전 도메인으로 인한 충돌을 해결하기 위한 프로토콜

 

1. CS(Carrier Sense)는 캐리어 감지를 의미

• 메시지를 보내기 전에 현재 네트워크 상에 전송 중인 것이 있는지 확인
• 즉, 현재 통신 매체 사용여부를 검사 

2. MA(Multiple Access)은 다중 접근을 의미

• 캐리어 감지를 해도 동시에 네트워크를 사용하는 경우가 있음
• 복수의 호스트가 네트워크에 접근하려는 상황을 다중 접근이라고 함

3. CD(Collision Detection)는 충돌 검출을 의미

• 충돌이 발생을 검출하면 전송이 중단되고, 충돌을 검출한 호스트는 충돌이 발생했음을 알리는 잼 신호(jam signal)를 다른 호스트에 보냄
• 그러면 송신 호스트들은 일정 시간 동안 기다린 뒤 다시 전송

 

 

참고:

혼자 공부하는 네트워크 - 예스24

https://velog.io/@msu122005/%EB%8D%B0%EC%9D%B4%ED%84%B0%ED%86%B5%EC%8B%A0%EA%B3%BC-%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%82%B9-Ch.01