[책리뷰] 혼자 공부하는 네트워크 ch2.3 허브

02-3 허브

주소 개념이 없는 물리 계층

• 물리 계층에는 주소 개념이 없어 송수신 되는 정보에 대한 어떠한 조작이나 판단을 하지 않음
• 데이터 링크 계층에는 주소 개념이 있어 송수신지를 특정할 수 있고, 주소를 바탕으로 정보에 대한 조작과 판단을 할 수 있음

허브(Hub)

• 여러 대의 호스트를 연결하는 장치로 리피터 허브(repeater hub)라 부르기도 함. 이더넷 네트워크의 허브는 이더넷 허브(Ethernet hub)라고도 부름

허브 (이미지출처:  https://dev-splin.github.io/cs (computer science)/network/Network-OSI-Layer1-Physical/

 

• 커넥터를 연결할 수 있는 5개의 연결지점이 보이는데 이를 포트(Port)라고 함
• 포트에 호스트와 연결된 통신 매체를 연결할 수 있음

허브의 특징

허브는 오늘날의 인터넷 환경에서 잘 사용되지 않지만 두가지 특징 때문에 설명

1. 전달받은 신호를 다른 모든 포트로 그대로 다시 보냄

• 물리 계층에 속하는 장비로, 주소 개념이 없기에 허브는 수신지를 특정할 수 없음
• 따라서 송신지를 제외한 모든 포트에 그저 내보내기만 함
• 허브를 통해 신호를 받은 모든 호스트는 데이터 링크 계층에서 패킷의 MAC 주소를 확인하고 자신과 관련 없는 주소는 폐기

2. 반이중 모드로 통신

• 반이중(half duplex) 모드는 마치 1차선 도로처럼 송수신을 번갈아가면서 하는 통신 방식
• 전이중(full duplex)모드는 송수신을 동시에 양방향으로 할 수 있는 통신 바익으로 마치 2차선 도로와 같음

충돌 도메인

• 허브는 반이중 통신을 지원하는데, 한 호스트가 허브에 신호를 보내는 동안 다른 호스트도 허브에 신호를 보낸다면? 충돌(collision)이 발생
• 허브에 호스트가 많이 연결되어 있을수록 충돌 발생 가능성이 높음. 이런 춘동일 발생할 수 있는 영역을 콜리전 도메인(collision domain)이라고 함. 허브에 연결된 모든 호스트는 같은 콜리전 도메인에 속함
• 이 문제를 해결하기 위해 CSMA/CD 라는 프로콜을 사용하거나 스위치 장비를 사용

CSMA/CD

• Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

Carrier Sense

• 캐리어 감지를 뜻함. 캐리어 감지는 이 프로토콜을 사용하는 반이중 이더넷 네트워크에서는 메시지를 보내기 전에 현재 네트워크 상에서 전송 중인 것이 있는지를 먼저 확인하는 검사하는 과정

Multiple Access

• 캐리어 감지를 하더라도 두 대 이상의 호스트가 부득이하게 동시에 네트워크를 사용하려 할 때가 있음
• 이런 상황을 다중 접근(multiple access)라고 하고 이때 충돌이 발생

Collision Detection

• 충돌 검출이라고 하고, 충돌을 감지하면 전송이 중단되고 충돌을 검출한 호스트는 다른 이들에게 충돌이 발생했음을 알리고자 잼 신호(jam signal)라는 특별한 신호를 보냄. 그리고 임의의 시간이 지난 후 다시 전송

정리하면, 먼저 전송 가능한 상태인지 확인하고, 다른 호스트가 전송 중이지 않을 때 메시지 전송. 만일 충돌이 발생하면 임의의 시간만큼 대기한 후에 다시 전송