[Infra] Bridge, Switch 기능 및 프레임 처리 방식

후니의 네트워킹 참고하여 만든 문서입니다.

 

브리지/스위치의 기능

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•Learning, 배운다.

•Flooding, 모르면 들어온 포트를 제외한 다른 모든 포트로 뿌린다.

•Forwarding, 해당 포트로 건네준다.

•Filtering, 다른 포트로는 못 건너가게 막는다.

•Aging, 나이를 먹는다.

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Learning이란?

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•출발지의 맥 어드레스(Mac address)를 배운다.

•브리지나 스위치는 자신의 포트에 연결된 “A”라는 PC가 통신을 위해서 프레임을 내보내면 그때 이 PC의 맥 어드레스를 읽어서 자신의 맥 어드레스 테이블(브리지 테이블)에 저장

•어떤 PC가 “A”에게 통신할 경우 자신의 브리지 테이블을 참고해서 다리를 건너게 할 것인지, 못 건너게 할 것인지 결정

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Flooding이란?

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•목적지의 주소를 모르면 들어온 포트를 제외한 나머지 모든 포트로 뿌리는 것`

•브로드캐스트나 멀티캐스트도 Flooding이 발생

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Forwarding이란?

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•통신하기 위해 다리를 건너가야 하는 경우에 일어남.

•Forwarding은 Flooding이 모든 포트로 프레임을 뿌리는 것과는 달리 오직 해당 포트 쪽으로만 프레임을 뿌림.

•다른 세그먼트에 프레임을 넘겨주는 것을 “Forwarding”이라고 함.

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Filtering이란?

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•브리지를 못 넘어가게 막는다는 것

•브리지가 목적지의 맥 어드레스를 알고 있고, 출발지와 목적지가 같은 세그먼트에 있는 경우 다리를 건너지 않아도 통신이 가능하기에 다리를 못 건너가게 막아주는 것

•이러한 기능으로 허브와는 다르게 콜리전 도메인을 나누어 줌

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Aging이란?

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•일정 시간 동안 통신을 하지 않으면 브리지 테이블에 있는 정보를 지워버리는 것

•디폴트 값은 5분 (300초), 세팅 변경 가능

•Aging 타이머 (5분) 안에 다시 통신을 하게 되면 리셋

Ex) 290초가 지났을 때 다시 통신을 하면 리셋되어 0초부터 시작

•이를 Aging 타이머를 “리플래시 한다” 라고 함

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프레임 처리 방식

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•Store-And-forwarding 방식 : 들어오는 프레임을 전부 받아들인 후 처리를 시작하는 방식. 에러 복구 능력이 뛰어남.

•Cut-Through 방식 : 들어오는 프레임의 목적지 주소만 본 후 바로 전송 처리를 시작하는 방식. 처음 48비트(목적지 주소)만 보고 목적지로 전송함. 에러 복구 능력에 약함.

•Fragment-free 방식 : Store-and-forward 방식과 Cut-through 방식의 장점을 결합한 방식. 프레임 전부도 처음 48비트도 아닌 처음 512비트를 봄. 따라서 에러 감지 능력이 컷스루에 비해서는 우수

•속도:Store-and-forwarding < Fragment-free(512비트) < Cut-through (48비트)