Broadcast Domain, Collision Domain, HUB, SWITCH, Router

IP 대해서 공부하다가 Brodcast Domain이라는 용어를 보았다.

Broadcast Domain을 보다가는 Collision Domain이라는 용어를 마주치게 되었다. 그래서 정리해볼려고한다.

 

Broadcast Domain

A broadcast domain is a logical division of a computer network, in which all nodes can reach each other by broadcast at the data link layer.

정리하자면, 네트워크를 논리적으로 구분한것으로 데이터링크 계층에서 브로드캐스트로 서로 통신이 되는 영역이다.

이외에서 더 찿아보고 정리 해보았는데

• Broadcast 영역을 뜻함
• Router없이 같은 네트워크 대역대에서는 통신이 가능함
• LAN으로도 불린다

Broadcast Domain을 찿다보면 Collision Domain에 대한 내용도 심심치 않게 보여서 찿아보았다.

Collision Domain

...Members of a collision domain may be involved in collisions with one another.

위키에서 찿아본 핵심은 Collision domain 영역에 멤버(장비)들은 통신시 충돌이 발생할 수 있다는 얘기이다.

개념적인 것은 뒤로하고 관련 장비들을 살펴보자.

 

HUB

여러 장비를 하나의 네트워크로 연결해주는 장비.

출처 : 위키백과

HUB 구성

 

SWITCH

HUB 기능에 더해서 정해진 포트로만 데이터 전송이 가능하다.

출처 : 위키백과

SWTICH 구성

 

위 구성의 그림은 Collision Domain과 Broadcast Domain의 차이를 보여준다.

두 장비의 차이점은 정해진 목적지로 데이터 전송이 가능한지 여부다.

 

허브는 여러장비를 하나의 네트워크로 묶을수는 있지만 데이터가 회선 전체로 Broadcast 되므로 여러 장비가

동시에 데이터 전송시에는 충돌이 발생한다. 

그래서 Hub를 통해 구성된 네트워크는 Collision Domain으로 분류할 수 있다.

 

스위치는 정해진 포트로 데이터 전송이 되기 때문에 Broadcast가 아니다. 그러므로 여러 장비가

동시에 데이터를 전송하여도 충돌이 발생하지 않는다.

어떻게 정해진 포트로만 전송하냐면 패킷 헤더에 있는 MAC 주소를 식별할 수 있는 기능이 있기 때문이다. 

(참고로 브릿지와 스위치의 차이는 포트 개수의 차이며 브릿지는 2개의 포트만 가질수 있는데 반해 스위치는 n개의 포트를 가질수 있다.)

 

그렇다. 스위치로 장비들을 연결한 경우는 Collision Domain으로 분류되지 않는다.

하지만 스위치로 구성된것이 Broadcast Domain은 아니다.

Broadcast Domain을 구분짓는것은 라우터 장비이다. 라우터와 라우팅을 알아보자.

 

라우터 (Router)

라우터(router[a] 혹은 라우팅 기능을 갖는 공유기)는 컴퓨터 네트워크 간에 데이터 패킷을 전송하는 네트워크 장치다.

 

라우팅 (Routing)

라우팅(영어: routing)은 어떤 네트워크 안에서 통신 데이터를 보낼 때 최적의 경로를 선택하는 과정

 

라우터 장비의 핵심은 네트워크 간 패킷 전송 이다.

서로 다른 네트워크간 통신에 사용되는 장비라는 것이다. 즉 3계층인 네트워크 계층 장비이다.

 

앞서 Broadcast Domain은 데이터링크 계층에서 장비간 Broadcast 통신이 가능한 범위이며 라우터 장비가 필요없다는 것을 보았고 LAN으로도 불린다 했다.

정리하자면, LAN으로 구성된 영역, 2계층에서 통신이 가능한 영역, Broadcast시 데이터 전송이 되는 영역이

Broadcast Domain이다.

또한 Broadcast Domain영역 내에 장비들은 라우터 없이 서로 통신이 가능하다.

같은 네트워크 영역으로 분류되기 때문이다.

 

라우터 없이 서로 통신 가능하다는 말은 2계층인 데이터링크 계층에서 통신이 가능하다는 것이다.

LAN 구성은 2계층 장비로 구성하며 HUB, SWITCH가 있다.

이때 네트워크를 HUB로 구성하면 Collision Domain으로 분류되며 충돌이 발생할 가능성이 있으며 통신시 해당 문제를 해결하여 통신해야한다. 이때 대표적인 기술로 CSMA/CD 방식이 있다.

Switch는 정해진 포트로 데이터 전송하는 기술이 있어 Collision Domain이 생기지 않는다. 정해진 포트로 데이터를 전송하기 위해서 MAC 주소를 기억하여 해당 주소를 가진 장비로 데이터 전송을 한다.

 

2계층 통신방법은 이전 포스팅에서 다루었던 글을 참고하면 도움이 되겠다.

2022.06.30 - [네트워크] - 이더넷, MAC, CSMA/CD

이더넷, MAC, CSMA/CD

 

위를 정리해보면서 느낀건 막연했던 OSI 7계층 개념이 조금더 구체적인 그림으로 다가왔다.

늘 마주쳤던 용어들의 파편이 하나의 그림으로 이어져서 기억에 오래남을것 같다.

 

이상으로 틀린점이 있다면 댓글로 지적해주시기 바랍니다.