2012년 1월 27일 금요일

5. 네트워크 장비


네트워크 장비

1. LAN card
1) 속도에 따른 분류로 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps 등의 속도를 지원한다.
요즘은 100M를 대부분 사용한다.
현재는 40Gbps의 속도를 지원하는 제품도 있다
* 10Mbps란 1초에 10,000,000bit를 의미한다. 1byte = 8bit
10,000,000 / 8 = 1,250,000byte
다시말해 1초에 약 1M정도의 파일을 전송한다. (10%의 오버헤드를 제거해서 1M임)
* TCP/IP는 패킷에 헤더를 붙히기 때문에 원데이터에 비해 10%정도의 오버헤드가 생김
* 서버용 랜카드는 최소 광포트를 2개 포함하는 높은 전송속도의 카드를 사용한다
* 모든 장치는 메모리를 사용하는 주소번지가 정해져있으며 확인은 장치관리자에서 확인가능함.
IRQ는 실제로는 0~15번까지(총 16개의 종류)만 있고 운영체제에서는 부팅후 각 장치로부터 회수해서 0~255까지의 가상의 IRQ을 각 장치별로 할당해준다
* 주변장치 ----- O/S ----- CPU : CPU와 DIVECE간의 중간에 운영체제가 관리한다.
가상의 IRQ를 부여하고 끝나면 다시 회수한다.
- 메모리 번지수
- IRQ란 (Interrupt ReQuest) :
프로세스가 들어오는 신호에 대해서 주변장치들을 식별하기 위해서 각 장치별로 미리 정해놓은 장소로서 예전에는 이러한 고유번호를 장치마다 지정해줘야했지만 PnP(plug and play)기능을 지원하는 장치끼리는 자동할당이 가능해졌다. 물리적인 IRQ는 0~15번까지의 16개를 사용하며 PCI버스를 사용하면서 가상으로 확장가능해졌다.

- DMA란 (Direct Memory Access) :
부착된 주변장치로부터 컴퓨터 마더보드에 있는 메모리로 데이터를 직접 보낼수 있는 몇몇 컴퓨터의 버스의 기능이다. 이때 프로세서는 데이터 전송에 관여하지 않으므로, 전체적인 컴퓨터 성능이 향상된다. Ultra DMA가 있는데 33.3MB의 속도로 데이터 전송이 가능하며 기존 DMA인터페이스 보다 2배 이상 빠른 속도이다.

- 인터럽트란 (Interrupt)
컴퓨터 내의 프로그램이나 장착된 장치들로 부터 오는 신호로서 운영체제가 하던 일을 멈추고 들어온 신호를 먼저 처리 할 것인지 결정하게 한다. 운영체제는 인터럽트 관리기능을 가지고 있는데 순위에 따라서 선조치되거나 후조치는하는 식으로 처리가 이루어진다.

- 리소스란 (resource)
사용될 수 있는 항목, 즉 사용 가능한 자원을 말한다. 여기에는 시스템, 네트워크, 소프트웨어, 데이터 리소스 등과 같은 것이 있다.

2. HUB
- 허브는 문이라고 하고 포탈과 같은 의미이다.
- 요즘은 사용하지 않고 스위치를 많이 사용한다.
- 허브는 1대 N이며 들어오면 접속되어 있는 모든 포트로 리피트(flooding)한다.
리피터는 1대 1이다.
- 도메인은 범위, 영역이다
- 허브에 많은 단말이 접속되면 속도가 저하가 된다 그래서 아래의 스위치가 등장한다

3. Switch
- 콜리전 도메인을 나눠주는 역할을 하는 브릿지가 처음 등장했는데 진화를 거듭하여 스위치가 등장하여 브릿지가 사라지고 있다
- 스위치는 논리적인 경로를 두고 있으며 각기 다른 경로의 단말들 사이에서 서로 변경하여 연결해주는 역할을 한다. 이로서 여러개의 단말, 즉 노드가 동시통신이 가능하다.
- 라우터 하단의 망을 브로드캐스트 도메인이다
* 스위치는 연결된 포트마다 콜리전 도메인을 나눠준다.
* IPv6는 브로캐스트 통신방식이 없다.

4. Bridge
- 포트를 둘이나 셋으로 나눠서 콜리전 도메인을 나누고 중간에 다리처럼 연결을 해준다. 그 포트에는 허브로 연결한다
- MAC Address를 기준으로 콜리전 도메인을 나눈다.
그래서 맥 어드레스 테이블을 Learning하여 저장하고 테이블에 주소가 없으면 Flooding하고 주소를 알고 있다면 Forwarding함과 동시에 다른 포트로는 전송하지 않는 Filtering까지 병행하여 작업을 수행한다. 그런후 300초간의 aging time이 지나면 맥 테이블에서 지운다.
- 유니케스트 통신을 여러 노드가 동시에 할 수 있게 한다.

5. 스위치와 브릿지의 차이점
1) 브릿지는 소프트웨어적으로 프레임을 처리하고 스위치는 하드웨어적으로 프레임을 처리함으로 속도가 빠른
2) 브릿지는 속도가 같은 것만 사용해야 하지만 스위치는 느린속도를 기준으로 매칭해줌
3) 브릿지는 포트가 적고 스위치는 다포트이다
4) 브릿지는 저장후 포워드하는 방법을 사용하지만 스위치는 저장하지 않고 바로 포워드 한다. 그래서 빠르지만 보안에 취약하지만 프레임 앞의 일정비트까지만 읽고 전송한다
* 스위치나 브릿지를 이용하여 망구성시 루핑을 고려해야한다. 스패닝 트리 알고리즘(STA : Spanning Tree Algorithm)을 이용하여 방지해야함
- STP (Spanning Tree Protocol)를 이용한다.

6. 스위칭 VS 라우팅
* 스위칭은 네트워크 안에서 사용하는 기술이고 라우팅은 서로 다른 네트워크끼리 사용하는 기술이다. 특히 브로드캐스트때문에 라우팅을 한다. 기본적으로 인터넷은 유니캐스트 통신을 한다.
브로드캐스트 영역을 나눌때는 사용하는 프로토콜이나 어플리케이션 프로그램에 따라서 차이가 있다. 권고 사항으로는
- IP 프로토콜 사용 : 약 500노드
하지만 여유가 되면 100노드나 200~250노드가 적당함
- IPX 프로토콜 사용 : 300노드
- AppleTalk 프로토콜 사용 : 200노드

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