TUTOR 리덕토의 배움세상

최근 재미있는 언어(KOTLIN에 빠져있습니다...)에 빠져서 블로그를 잘 안 하다가 "아 맞다 CCIE시험도 있지" 생각이 나서 다시 포스팅합니다. OSI의 Layer를 알아보았던 저번 포스팅에 이어 이번엔 네트워크의 기본이자 스위치에 대한 이해를 하기 위해 필수적인 개념인 충돌 도메인(Collision Domain)과 CSMA/CD기법에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

충돌(Collision) 이란

다음과 같이 HUB가 없는 PC3대가 버스형으로 구성된 네트워크를 가지고 있다고 가정할 때 "충돌"이라는 것은 아래그림의 상황이 됩니다.

회선이 하나밖에 없으니, PC A -> PC B 인 패킷과 PC C -> PC A인 패킷이 동시에 전송되는 경우 회선은 이를 한 번에 전송할 수 없습니다. 만약 동시에 전송하려는 경우 위와 같은 "충돌" 상황이 일어납니다.

충돌 도메인(Collision Domain)이란 

충돌한 프레임이 전파되어 영향을 받게되는 영역을 충돌 도메인 이라 함.

- 출처 : 정보통신기술용어 해설 http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=2490 -

이 "충돌"이 일어날 수 있는 같은 네트워크 세그먼트 구역을 우리는 "충돌 도메인(Collision Domain)" 이라고 칭합니다.

"충돌"이 발생하면 패킷은 재전송까지 일정 시간을 기다리게 되기때문에 "충돌"은 전체적인 네트워크의 성능 저하를 야기합니다. 또한 많은 네트워크 세그먼트가 한 충돌 도메인에 접속하면 할수록 회선 효율은 그만큼 감소합니다.

CSMA/CD

충돌을 회피하기위해서 네트워크 표준 프로토콜인 Ethernet은 CSMA/CD라는 해결책을 제시합니다. 이 방법은 현대적인 네트워크 장비에도 사용하는 Ethernet의 핵심기술로 통용됩니다. 약어를 보면 이 기술을 유추할 수 있습니다.

"Carrier Sense Multiple Access / Collision Domain"

직역하면 "전송감지 다중 접근 / 충돌 도메인"이라는 기괴한 이름을 가지고 있습니다. 이름은 이래도 기술의 동작을 정말 잘 설명한 이름입니다. 동작은 아래의 순서로 진행됩니다.

1. 네트워크장비는 충돌 도메인에 누군가 전송을 하지는지 감지(전송 감지)

2. 회선의 사용이 없다면 전송을 시도(다중 접근)

3. 전송에 실패했다면 한 충돌 도메인에서 다시 전송할 수 있을 때까지 대기

고려해야 되는 점은 이 CSMA/CD가 동시 전송이라는 해결책을 마련하지는 않습니다. 아직 우리의 통신은 반이중 통신(Half-Duplex) 상태입니다.

허브와 스위치의 충돌 도메인 비교

허브는 모든 세그먼트를 같은 충돌 도메인에 묶는 역할을 합니다. 만약 네트워크 장비가 N대가 붙는 다면 회선 효율은 1/N이 됩니다.

반면 스위치는 FORWARDING이라는 2 계층에 핵심적인 기술을 활용하여 인터페이스별 충돌 도메인을 나눌 수 있습니다. 따라서 "모든 포트에 같은 회선 효율을 보장한다"라고 이야기합니다.

다음 시간에는 스위치의 핵심기술인 포워딩에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

OSI 7 Layers를 모르는 사람이 이런곳에 검색해서 들어왔을리가 없겠지??... 우선 정의는 다음과 같다

OSI 모형(Open Systems Interconnection Reference Model)은 국제표준화기구(ISO)에서 개발한 모델로,
컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 것이다. 일반적으로 OSI 7 계층이라
고 한다.

- 출처 : 위키백과(https://ko.wikipedia.org/wiki/OSI_%EB%AA%A8%ED%98%95) -

각 계층의 구성

OSI 7계층은 이름따라 7가지의 계층을 가지고 있다. 각 계층은 위와같은 역할을 수행한다.

OSI 7Layers의 특징

계층을 내려갈때는 각 계층의 헤더가 붙고(패킹) 올라갈때는 헤더를 땐다(언패킹).

OSI 7Layers의 장점

당연한 이야기 이지만, 각 계층의 역할은 명확하게 분리되어있다. 따라서 고장탐구가 용이하다는점(문제있는 계층만 손보면된다.)과 하위계층까지는 문제가 없다는 보장을 할 수 있다.(예를들면 5계층 처리를 위해서는 4계층까지 반드시 문제가 없어야한다.)

이정도만 알면 CCIE 시험에서 OSI 7 Layers를 더 알 필요는 없으나, CCIE가 되기위해 네트워크 기본소양으로 더 찾아보도록 하자

https://ko.wikipedia.org/wiki/OSI_%EB%AA%A8%ED%98%95

CCNP를 따고 CCIE를 따려고 한다.

2021.06.01 - [자격] - [CCIE] 공부를 시작하며

공부 시작은 뭐; 하고 있는데, 워낙 오랜만에 네트워크를 공부하다 보니 뭐가 뭔지 잘 모르겠더라, CISCO 시험이 개편되면서 CCIE Written에 해당하는 ENCOR시험이 CCNP 가지고 있어서 CCIE LAB만 보면 되는 상황인데, 기초가 부족한 상황에서 LAB을 보는 것은 무리라는 판단을 했고, 공식 Guide Book을 사서 공부를 시작하려고 한다. 공부한 글을 올릴 겸 해서 시작한다. 

참, 공부 교재는 다음과 같다.

* 이걸 본다고 CCIE를 합격할 수 있는 건 아니다. 필자가 공부하며 모르는것을 적는 것 뿐이라는걸 알아주길 바란다.