Switch

Star 토폴로지에서 쓰이는 Switch 장비를 알아보자.

 

switch장비의 동작을 대략적으로 나타낸 그림

스위치에 연결된 호스트가 프레임을 보내면, 스위치가 프레임에있는 헤더 안의 dest(목적지)를 보고 알맞은 대상에게 프레임을 전송한다. 이 때, 목적지에 보내려면 몇 번 포트로 보내야 할까? 스위치 테이블에서 목적지의 포트번호를 찾아 해당 포트번호로 보낸다. 스위치 테이블에 해당하는 목적지 정보가 없다면 플러딩을 통해 전송하고, 새로운 정보를 얻을 때마다 스위치 테이블에 저장하는 셀프러닝을 한다.

 

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Switch

스위치는

• link-layer 장비이다. (=L2장비)
• 이더넷 프레임을 수신하고, 전달한다.
• 프레임을 수신하고, 하나 이상의 링크로 프레임을 전달한다.
• CSMA/CD가 적용된다.

 

세번째 설명에서, 하나 이상의 링크로 프레임을 전달한다고 하는데,

아니, 전달하는데 한 군데로 보내면 되지 두개 이상의 링크로 보낼 일이 있나? ...라는 생각을 할 수 있다.

앞서 배운 ARP 프로토콜을 사용하거나(IP주소만 알 때 브로드캐스팅하여 MAC주소를 알아내기)

뒤에 나오는 플러딩 등에서 스위치가 여러 갈래로 프레임을 보낼 때도 있다.

 

네번째 설명에서, CSMA/CD가 적용된다고 하는데,

BUS토폴로지 일 때는 CSMA/CD 쓰고, 스위치는 collision발생 없을테니까 적용 안 하면 안되나? ...라는 생각을 할 수 있다.

하지만, (Transparent) 호스트는 스위치와 연결되어 있는지, 버스 토폴로지로 연결되어 있는지 알 수가 없다.

그래서 때에 따라 다르게 적용하자는 것은 불가능하므로 CSMA/CD를 적용시키는 것이다.

 

스위치는

• 각 호스트와 전용 선으로 연결되어있다.
• 버퍼가 있다
• collision이 없다

각 호스트와 스위치가 전용 선으로 연결되어 있기 때문에 collision이 발생하지 않는다.

여러 호스트가 스위치로 프레임들을 동시에 보낸다고 하자.

스위치는 받은 프레임들을 순차적으로, 하나씩 하나씩 보낼 것이다.

이 때 버퍼에 잠깐 저장해둔다.

 

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스위치 통신방법과 스위치테이블

 

스위치에 A,B,C,D가 연결되어 있다고 하자. switch table은 비어있는 상태다.

 

이 때, A가 프레임을 하나 보냈다. 

A가 C에게 보내는 프레임이다.

1번 포트에서 온 프레임이고, src가 A라는 것을 보고 A는 1번포트구나 알 수 있다.

이것을 스위치테이블에 작성한다(셀프 러닝)

 

스위치가 프레임을 받았다.

C가 몇 번 포트인지 모르겠다.

스위치 테이블을 봐도 C의 정보가 없다..

정보가 있었으면 그걸 보고 바로 보내면 되는데~ 없으니까 어쩌지?

 

 

플러딩 한다.

A에게서 온 프레임이니까 A한테는 안 보내고,

나머지 모든 호스트들에게 프레임을 전송한다.

그럼 호스트들은 프레임의 dest를 보고, 자신의 것이면 받고 아니면 버릴 것이다.

 

(참고로 플러딩과 브로드캐스트는 다르다. 브로드캐스트는 맥 주소를 모르니 FFF...로 채워 모두에게 보내고, 

플러딩은 프레임이 왔던 곳을 제외한 모든 곳으로 프레임을 보낸다)

 

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스위치는 계층적으로 연결될 수 있다.(트리 모양)

이 때도 똑같은 방식으로 데이터를 주고받을 수 있다.