Network Basic (9편 : Switch)

WS-C2960G-48TC-L Cisco Catalyst 2960 Gigabit Switch

# Switch는 Layer 2 Switch와 Multi Layer Switch로 구분된다.

# Layer 2 Switch는 포트별로 Collision Domain을 나눈다. 하지만 하나의 Broadcast Domain에 속해있다. (VLAN으로 나눌 수 있음)

# Siwtch는 맥 어드레스 테이블을 프레임의 출발지의 소스 맥 주소를 보고 만든다.

 

1) Router와 Switch의 차이점

Router : cpu base / Switch : asic칩 기반이다.

Router : Router table, ARP Table을 확인 / Switch : Mac Address Table 확인한다.             

Router : 자신이 목적지를 모르면 drop 한다. / Switch : Flooding 한다.

Router : Broadcast domain을 나눈다. / Switch : Collision domain을 나눈다. (L3와 L2를 나누는 기준)

이미지 출처 : https://medium.com/@snigdhareddy.chama/broadcast-domain-vs-collision-domain-96645a7526a1

 

2) Switch의 전송 방식

① Store and forward

- Frame을 전부 확인하고 다음 처리를 시작하는 방식, 목적지 주소, 출발지 주소, 에러발생여부를 확인하고 처리한다. error가 발생하면 Frame을 버리고 재전송을 요구 (에러 복구 능력이 좋다.) 하지만 다른 방식에 비해 느리다는 단점이 있다. (가장 많이 씀)

 

② cut-through

- 수신되는 frame의 목적지 주소만 본 다음 바로 전송을 하는 방식. 처음 6 byte만 보고 전송하기 때문에 속도가 빠르지만 에러 복구 능력에는 약점을 가지고 있다. (거의 사용하지 않음)

 

③ Fragment-Free

- 위의 두 가지를 결합한 방식으로 처음 64byte를 보고 전송을 하는 방식이다.

 

3) Transparent Bridging

- Ethernet Switch가 Frame을 수신하여서 목적지로 전송하는 방식과 절차를 정의

- Learning, Flooding, Forwarding, Filtering, Aging 과정이 모두 합쳐져 Transparent bridging기능 수행

- Routing table은 관리자가 설정으로 생성하지만 mac address table은 switch가 자동 생성을 한다.

 

① Learning, Flooding

- A가 B에게 Frame을 전달하면 Switch는 Mac address Table이 비어있기 때문에 Frame을 받은 포트를 제외하고 모든 포트에 Flooding한다.

- A에서 온 Frame을 뿌리는 동안 스위치는 A의 mac address를 학습한다.

- 그리고 A에 대한 Mac address는 cache에 저장됨(Aging Time : 300초)

 

② Forwarding, Filtering

- A가 C에게 frame을 전달을 한다.

-mac address table 목적지에 대한 정보를 찾아서 해당하는 포트로 Frame을 전달한다.

-그리고 나머지 포트의 Frame 전달을 Filtering한다.

 

③ Flooding

-D가 broadcast 또는 multicast frame을 전달하면 받은 포트를 제외하고 모든 포트에 Flooding한다.

 

④ Aging

- aging을 하는 이유는 맥 어드레스 테이블에 있는 맥 주소가 바뀔 수 있기 때문에

(ex. 랜카드 교체) 디폴트 값 300초가 지나면 맥 어드레스 테이블에서 지운다.