Ethernet과 그의 확장
*Packet의 종류
- Unicast: 1:1 통신 패킷. Sender(송신자, src)와 Destination(목적지, dst)가 정해져 있다.
- Broadcast: 1:N 통신패킷. dst가 불특정다수인 패킷이다. dst의 응답을 보장하지 않는다.
예시로는 FF:FF:FF:FF:FF:FF, IP 마지막 주소 등이 있다.
- Multicast: 1:N 통신패킷. dst가 지정된 그룹인 경우를 말한다.
*Ethernet
- Bus 형 네트워크
- Link Layer(Physical Layer를 포함)에 속한다.
- CSMA/CD 방식으로 통신
* CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Acess with Collision Detect)
- Carrier Sense:
- Multiple Access:
- Collision Detect:
*MAC adress
- Media Acess Control
- 노드를 구분하는 고유 주소. 48bit/6Byte의 형태(00: 00: 00: 00: 00: 00)를 지녔다.
- 3Byte의 OUI(Organisationally Unique Identifier)와 3Byte의 NIC(Network Interface Controller)로 이뤄져 있다.
- 영구적이고 전역적인 고유 식별을 위해 고안 되었으나, 각 디바이스의 진단프로그램을 이용하면 변경이 가능하다.
-ipconfig 시 물리적 주소.
*Ethernet의 성능
- 일정 수준 이상으로 node 증가시, 각 node가 사용가능한 대역폭이 줄어든다.
- 임계점을 넘을 경우, 네트워크의 가용성이 심각하게 저하된다.
*Ethernet의 확장
- 위와 같이 Ethernet은 단일 Segment로는 모든 node의 수용이 어려우므로, 필연적으로 확장해야한다. 아래와 같은 확장 수단이 존재한다.
- Repeater
- Bridge(Switch)
- Router
* Repeater
- 신호를 증폭하는 Physical 장비이다.
* Bridge(Switch)
- Mac address를 기반으로 패킷을 필터링하는 장비이다. 네트워크를 매우 크게 확장이 가능해, 이것으로 대규모 단일 네트워크의 구성이 가능해진다.
- WAN 망으로 구성할 때 Broadcast storm 현상이 발생했으나, 최근에는 네트워크 구성이 바뀌어 목격되기 어렵다. Broadcast Storm은 LAN to WAN 구성에서, Serial 병목 구간에 Broadcast Packet이 Forwarding 되어 발생하였다.
* Bridge(Switch)의 기능
- Learning:Bridge의 MAC adress table은 최초에 비어있는 상태이다. 통신을 위해 패킷을 내보낼 때, Bridge는 대상의 MAC address를 table에 저장한다. * 이후 PC간의 통신이 발생할 경우, 해당 table을 참고해 Bridge는 패킷을 전달한다.
- Filtering: 출발지와 목적지가 같은 Segment에 있을 경우(포트 이동 없이도 통신이 가능하다.) 전송을 막는다.
- Forwarding:목적지 주소가 table에 있는 경우, 해당 포트로만 Frame을 전송한다.
- Flooding: 목적지 주소가 table에 없을 경우, 들어온 포트를 제외한 모든 포트로 Frame을 전송한다.
- Aging: 일정시간이 지나면 MAC address를 삭제한다. 효율적인 table 관리를 위해 고안되었다. (Table에는 저장 가능한 주소의 제한이 있다.)
* Router
- IP와 같이 Routing이 지원되는 Network Layer Protocol인 경우, router를 이용해 네트워크를 연결하고 분할하는 것이 가능하다. 이는 메모리를 훨씬 효율적으로 이용하게 해준다.
- 처리 지연은 증가하나 전체 성능에 영향을 거의 끼치지 않는다.
- 경로 배정 알고리즘이 포함된다(RIP, OSPF, ...)