[Network] Hub와 Collision Domain

 이전 1계층에 대해 정리한 포스트에서 언급한 Hub의 기능, 통신 방식 등을 다시 한번 정리해보자 

 

 Hub는 1계층의 네트워크 장비로 LAN을 형성할 때 사용된다. Hub의 특징은 한 노드에서 데이터를 보내면, 같은 허브에 연결된 다른 모든 노드들로 전송받은 데이터를 뿌려버린다(flooding)는 것이다.  데이터를 받은 노드들은 데이터의 목적지 MAC주소와 자신의 MAC주소를 확인한 후, 맞다면 응답 데이터를 전송, 다르다면 폐기한다. 

 

 Hub는 half-duplex(반이중) 방식의 통신 방식을 사용하는데, 연결된 노드들에서 모두 데이터를 보낼 수 있지만, 스위치에서 사용하는 full-duplex(전이중) 방식과 다르게 동시에 여러 노드에서 패킷을 보내는 것은 불가하다.  한번에 여러 노드에서 데이터를 보내는 경우 데이터 간 충돌이 일어나는데, 이를 '콜리전(collision)이 일어났다'고 한다. 그리고 동일한 허브에 연결된 노드들은 모두 콜리전을 일으킬 가능성이 있으므로, 이들을 모두 '같은 콜리전 도메인(collision domain)에 있다'라고 한다. 이러한 콜리전이 생기는 것을 방지하기 위한 프로토콜이 CSMA/CD이다. CSMA/CD에 대해 간략하게 설명하자면,  한 노드에서 데이터를 보내려고 할 때, 버스(전송 매체)가 이미 사용 중인지 확인 및 사용 중일 경우 대기시키는 기능, 콜리전이 일어날 경우, 임의의 시간을 대기 후 재전송하게 하는 프로토콜이다. 

 

 허브의 종류에 대해 추가로 이야기 해보자면, 허브의 종류에는 '인텔리전트 허브(intelligent hub)'와 '더미 허브(dummy hub)'가 있다. 먼저 인텔리전트 허브와 더미 허브를 구분하는 가장 큰 요소는 NMS(Network Management System)을 통해 관리가 가능하냐이다. 즉, NMS를 통해 모든 데이터를 분석하고, 제어가 가능한지 여부를 의미한다. 예시를 들자면, 한 노드에서 지속적으로 데이터를 보내 과도한 콜리전이 일어날 경우 CSMA/CD라는 Ethernet의 특징 때문에 같은 콜리전 도메인에 속한 모든 노드에서 통신이 불가한데, 인텔리전트 허브는 이런 경우 문제의 노드가 연결된 포트를 찾아내어 고립시켜버린다. 이 기능은 Auto Partition이라고 하는데, 고립된 노드가 연결된 포트에는 개별적인 램프가 켜져 해당 노드에 대한 추가적인 조치를 취할 수 있게끔 한다.