통신 장비

허브

허브, 스위치, 라우터

 

이더넷 네트워크에서 허브, 스위치, 라우터 등의 장치는 서로 다른 기능을 가지고 있으며 각각의 역할을 수행한다. 허브 기능, 스위치 기능과 라우터 기능을 통합한 디바이스가 존재하지만, 세 개는 전혀 기능이 다른 것으로 널리 알려져 있다. 

허브의 경우, 이더넷 LAN(Local Area Network)에 접속하는 집선 장치로 사용되는 허브에 복수의 단자(포트)가 늘어서 있다. 리피터 허브는 접속처의 요구에 대해서, 상대가 어디에 있는지 모르기 때문에 접속된 모든 기계에 요청한다. OSI 참조 모델의 물리 계층에 위치한 허브는 집선 장치로 수신된 신호를 다른 모든 장치로 전송하는 중계 기능을 갖는다. 패킷 통신을 할 때 데이터는 복사되어 한 핀에서 다른 핀으로 전송된다. 이를 통해 LAN에 있는 모든 장치는 데이터를 공유할 수 있다.

스위칭 허브(스위치)는 OSI 참조 모델의 데이터 링크 계층 (제2 계층 / 계층 2)에서 작동하거나 때로는 OSI (오븐 시스템 상호 연결) ​​참조 모델의 네트워크 계층 (제3 계층 / 계층 3)에서 작동한다. 따라서 모든 프로토콜을 지원한다고 보면 된다. 스위칭 허브는 요청을 받으면 요청 내용에서 대상 MAC 주소(=네트워크 장비가 보유한 고유 주소)로 대상을 식별하고 요청을 보낸다. LAN 구축에 사용되는 스위치를 LAN 스위치라고 하며, 이더넷의 경우 이더넷 스위치라고 한다.

스위치는 집선 장치의 기능을 갖고, LAN/광케이블을 통해 특정 상대(수신지가 지정된)에만 데이터를 전송한다. 그 구조는 통신 회선을 불필요한 데이터가 흐르는 것을 막아 네트워크 전체의 성능을 향상시키는 것으로 귀결된다.

라우터는 둘 이상의 서로 다른 네트워크간에 데이터를 중계하는 통신 장비다. OSI 참조 모델의 네트워크 계층(레이어 3) 라우터는 네트워크 간의 통신을 중계하고 대상 IP 주소를 기반으로 데이터 전송을 수행한다. 일반적으로 라우터는 게이트웨이에 위치하고 여러 표준의 서로 다른 네트워크를 중계한다.

패킷 헤더와 라우팅 테이블을 기반으로 라우터는 네트워크에서 라우팅에 대한 결정(최적 경로를 통해 패킷을 전달)을 수행한다. 또한 라우터에서는 ICMP(Internet Control Message Protocol, 인터넷 제어 통지 프로토콜)와 같은 프로토콜이 이용되며, 기기 간의 통신 등을 위해 사용된다. 이 프로토콜을 통해 호스트 간 통신 중계를 수행하는 라우터는 네트워크를 통해 패킷을 전송한다.

네트워크에서 데이터는 프레임이라고 하는 단위로 나뉘어 회선을 넘어간다. 네트워크의 관련 장치는 프레임을 수신한 후 프레임 크기를 확대하여 PC의 포트를 통해 사용자의 단말기로 전송한다.

허브는 집선 장치로 프레임을 여러 포트로 전송한다. 그러나 허브에서 프레임을 수신하는 위치는 반드시 결정되지는 않지만 하나 이상의 포트로 프레임을 전송한다. 또한 10/100Mbps 허브에 있는 모든 포트(허브에 연결된 장치)는 동일한 대역폭을 공유해야 한다.

스위치는 본체에 연결된 모든 장치의 MAC 주소 (네트워크 인터페이스를 식별하는 데 사용되는 주소)를 기록하므로 프레임을 수신하면 해당 프레임의 발신지 및 대상 쉽게 파악하고 네트워크 응답 시간을 줄일 수 있다. 또한 허브와 달리 10/100Mbps 스위치의 경우 모든 포트는 대역폭을 공유할 필요가 없으며 10/100Mbps의 통신 속도를 그대로 이용할 수 있다.

 

라우터는 네트워크에서 패킷 통신을 하고 패킷을 목적지(진찰처, 상대방 단말기) 등까지 전달한다. 패킷 안에는 데이터 정보뿐만 아니라 대상 IP 주소도 포함된다. 또한 사용자는 라우터를 통해 IP 주소를 여러 장치에 할당하고 인터넷을 공유할 수 있다. 삼자(허브, 스위치, 라우터) 중에는 라우터만 가능하다. 덧붙여서, OSI 참조 모델의 다른 계층에 위치하는 스위치에 대해서, 레이어 2(L2) 스위치나 레이어 3(L3) 스위치라고 하는 약칭도 있다.