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레이어 2 스위치

Layer 2 Switch

허브(hub) : 데이터를 연결된 모든 호스트에게 전송을 하는 버스형 방식
연결되어 있는 모든 호스트로 데이터가 전송되기 때문에 불필요한 데이터도 전달 (데이터엔 목적지 MAC 주소 정보가 담겨있기 때문에, 전달된 후 폐기되긴 함.)
물리적인 연결 구조로 스타형 연결 방식을 사용, 내부적으로 하나의 루트로 송수신을 동시에 하는 반이중 통신 방식데이터 충돌 위험 ↑
Layer 2 Switch(Swith, Switch Hub)
임의의 호스트로 부터 받은 프레임을 모든 호스트에 전송하지 않고, 필요한 호스트에게만 전송하는 스위칭 기능이 추가된 장비
추가적인 하드웨어나 소프트웨어 교체 작업이 없이, 허브를 스위치로만 바꿔주면 사용 가능
네트워크 장비들의 각각의 인터페이스는 스위치에 개별 케이블을 사용하여 1대 1로 연결
UTP 케이블을 전송 매체로 사용하며, 케이블 내부적으로 4쌍인 가닥의 역할이 각각 나뉨 (송신, 수신, 예비 등)
기기 내부적으로도 데이터 송신과 수신 채널을 각각 나눠 사용하는 전이중 통신 방식 채택 → 데이터 충돌 위험 X

레이어 2 스위치의 동작

1.
스위치로 특정 호스트와 연결된 포트로부터 이더넷 프레임 도착
2.
출발지 MAC 주소 확인
MAC 주소 테이블에 등록되어 있지 않은 출발지 주소면 테이블에 포트와 함께 등록 → MAC 주소 테이블을 통한 주소 저장 기능 (영구적 저장 X. 약 5분)
하나의 포트에 여러 주소 저장도 가능 (포트에 또 다른 스위치가 연결된 경우, 해당 스위치에 연결된 장비의 주소들)
3.
목적지 MAC 주소 확인
테이블에 존재하는 주소면 해당 포트로 프레임 전달
존재하지 않는 주소면 모든 포트로 프레임을 전송하는 플러딩(Flooding) 발생
4.
포트와 연결된 케이블을 통해 프레임을 호스트로 전송
목적지 MAC 주소 확인 후 호스트의 포트에선 플러딩 발생으로 도착한 불필요한 프레임 파기
5.
응답 과정도 같은 과정을 반복
이더넷 프레임의 목적지 주소가 테이블에 저장되어 있다면, 플러딩이 발생하지 않고 필요한 곳으로만 프레임 전송 → MAC 주소 필터링

참고 자료