허브/스위치/라우터/공유기 차이

허브 (L1)

• 전기적인 신호를 증폭시켜 LAN의 전송거리를 연장시키고, 여러 대의 장비를 연결해 네트워크를 만든다.
• 허브는 한 장비에서 전송된 데이터 프레임을 허브로 연결된 모든 장비에게 다 전송하며, 이를 플러딩이라고 한다. 결과적으로 충돌이 많이 발생할 수 있으므로 하나의 허브에는 많은 디바이스를 연결할 수 없다. 또한, 보안성도 떨어지는 편이다.
• 허브는 크게 멀티포트와 리피터 두 가지 기능으로 많이 사용된다.

       멀티포트 : 한 번에 많은 디바이스를 연결할 수 있는 기능

       리피터 : 전기적인 신호를 증폭시켜 들어온 데이터를 재전송하는 기능

• 100 Mbps를 제공하는 이더넷에 8 포트 허브로 pc를 연결할 경우 각 pcsms 1.25 Mbps의 대역폭만 사용한다.

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스위치(L2 스위치허브)

• 스위치는 MAC주소와 포트번호가 기록된 MAC 주소 테이블을 가지고 있어, 목적이 MAC 주소를 가진 장비가 연결된 특정 포트로만 프레임을 전송한다.
• 그 결과 다른 포트들과 충돌이 일어나지 않고 네트워크 성능과 보안성이 좋아진다.
• 스위치는 프레임 목적지의 MAC 주소가 브로드캐스트일 때 모든 포트로 전송한다. (허브와 동일한 동작을 한다.)
• 스위치에 접속된 단말기의 수가 증가할수록, 브로드캐스트 프레임을 많이 사용할수록 네트워크의 성능 저하가 일어난다.
• 허브와 달리 데이터 전송에러 등을 복구해주는 기능들을 가진다.
• 100 Mbps를 제공하는 이더넷에 스위치로 단말기를 연결할 경우 각 단말기는 10 Mbps의 대역폭을 사용한다

VLAN

PC에서 사용하는 많은 통신용 프로토콜들이 브로드캐스트 프레임을 사용한다. brodcast는 일단 모든 이용 가능한 대역폭을 사용하므로, 모든 장치들의 CPU 프로세서 시간을 낭비하고 네트워크의 성능 저하가 심해진다.

때문에 한대의 스위치를 통해 다양한 그룹으로 그룹화를 시킨다. 그러면 동일한 스위치라도 VLAN이 다르면 브로드캐스트 프레임이 차단되어 브로드캐스트 프레임의 플러디으로 인한 성능 저하와 보안성 문제를 해결할 수 있다.

 

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라우터(L3)

• LAN을 연결시켜주는 장치로 정보를 주고받을 때 패킷의 수신처 주소를 일고, 적절한 통신 경로를 이용하여 다른 통신망으로 전달하는 장치이다. 
• 라우터는 통신망을 연결해주는 브리지 기능에 라우팅 테이블로 여러 경오 중 가장 효율적인 경로를 선택하여 패킷을 보내는 기능을 한다. 
•  라우터는 연결 기능 이외에 NAT, 방화벽, VPN, QoS 등 다양한 부가 기능을 함께 제공한다.
• 라우터는 IP주소 등 L3에 있는 주소를 참조하여 목적지와 연결되는 포트로 패킷을 전송하며, 서브넷 마스크가 다른 IP주소를 가진 장비 간 통신을 하기 위해서는 반드시 L3 장비를 거쳐야 한다.

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공유기

• ISP 업체에서 제공하는 한 개의 인터넷 IP Address로 여러 대의 컴퓨터, 프린터기, 휴대폰을 공유한다.
• 공유기를 사용하면 ISP에서 할당받은 하나의 공인 IP Address를 내부 네트워크에서 여러 개의 IP주소로 변환 사용 가능하기 때문에, 한대만 인터넷에 연결되던 것을 내부 ip값으로 최대 253대까지 동시에 인터넷 접속이 가능하다.
• 공유기는 보통 1개의 WAN 포트(외부에서 들어오는 공인 ip의 LAN선을 꽂는다.)와 나머지 LAN 포트(내부 IP ex) 192.168.0.~로 사용할 LAN선을 연결)로 구성된다.
• 공유기에 하위 공유기를 연결하여 사용할 수도 있다.