15_ 브리지, 스위치의 기능

 

* 브리지/스위치의 공통적인 기능 5가지

 1. Leaning : mac address를 배움

 2. Filtering : 들어온 포트를 제외한 다른 모든 포트로 뿌림

 3. Forwarding : 해당 포트로 건네줌

 4. Flooding : 다른 포트로 못 건너가게 막음

 5. Aging : 나이를 먹음.

 

그럼 자세히 살펴보자 !! 

 

1) Mac address를 배움 

 

스위치나 브리지는 본인의 포트에 연결된 A라는 PC가 통신을 하기 위해 프레임을 내보낼 때 PC의 맥 어드레스를 읽어 자신의 맥 어드레스 테이블(브리지테이블)에 저장함. 그리고 나중에 다른 PC가 A에게 통신할 때는 자신의 브리지 테이블을 보고 다리를 건너게 할 지, 못 건너게 할 지 결정함. 

 

 

이 그림에서 중간에 브리지가 있고 왼쪽은 세그먼트 E0이라고 가정하고, 오른쪽은 세그먼트 E1이라고 가정하자. 

만약 세그먼트 E0에 연결된 맥 어드레스 A를 가진 PC가 통신을 하면 이더넷의 기본 성질에 따라 세그먼트 E0에 연결된 모든 장비는 그 프레임을 받게 됨. 이 때, 브리지는 이 프레임을 받아 프레임이 어디서 출발한 것인지 확인함. 말하자면 출발지의 맥 어드레스를 확인하게 됨. 그리고 브리지가 관리하는 브리지 테이블에 이 정보를 넣음. 그림에서와 같이 E0에서 맥 어드레스 A를 가진 PC가 살고있다 정도로...

 

 

 2. 들어온 포트를 제외한 다른 모든 포트로 뿌림

브리지는 어떤 프레임에 대해 브리지를 열어줄 것인가, 아님 못 건너가게 막을 것인가를 관리하는 브리지 테이블을 보고 결정함. 그런데 들어온 프레임이 찾아가는 주소를 보아하니 브리지가 가지고 있는 브리지 테이블에 없는 주소라면?

즉, 이 주소가 다리를 건너야 하는지 안 건너도 되는지를 알 수 있는 정보가 브리지 테이블에 없다면?

 

이 때 사용되는 것이 들어온 포트를 제외한 다른 포트로 뿌려주는 기능임. 브로드캐스트나 멀티캐스트의 경우에도 발생하게 됨.

 

세그먼트 E0에 있는 맥 어드레스 A를 가진 PC가 맥 어드레스 E를 가진 PC와 통신을 하려고 프레임을 보냄. 브리지는 이 프레임을 받고나서 목적지를 보니 맥 어드레스가 E로, 브리지 테이블에 없는 주소라는 것을 인지하게 됨. 한번도 통신해본 적 없는 주소이기 때문에! 그래서 브리지는 들어온 포트를 제외한 다른 포트들에 뿌리게 됨. 

 

 3. 해당 포트로 건네줌

브리지가 목적지의 맥 어드레스를 자신의 브리지 테이블에 가지고 있고, 목적지가 출발지의 맥 어드레스와 다른 세그먼트에 의해 존재하는 경우에 발생함. 즉, 목적지가 어디인지를 알고 있는데 목적지가 다리를 건너가야 하는 상황에 발생함. 2번의 경우와 다르게 오직 해당 포트쪽으로만 프레임을 뿌려줌.

 

세그먼트 E0에 있는 A가 E쪽으로 프레임을 보냄. 그럼 브리지가 이것을 접수하고 자기의 브리지 테이블을 보게 됨. 그리고나서 목적지가 세그먼트 E0이 아닌 E2라는 사실을 깨달음. 이 경우엔 A로 부터 온 프레임을 E2 세그먼트 쪽으로 넘겨주게 됨. 

 

 4. 다른 포트로 못 건너가게 막음

 브리지가 목적지의 맥 어드레스를 알고 있고 출발지와 목적지가 같은 세그먼트에 있는 경우임. 세그먼트 E0에 있는 A가 프레임을 B에 보내려고 한다면, 이더넷의 특성상 프레임은 B에게도 전송되겠지만 브리지에도 들어오게 됨. 그럼 이 프레임을 받은 브리지는 자신의 브리지 테이블을 확인함. 

 

브리지 테이블에 있는 것을 확인함. 그런데 B는 A와 같은 세그먼트에 있다는 것을 확인하게 됨. 그래서 브리지는 이 프레임이 브리지를 넘어가지 않아도 통신이 가능하다는 것을 인지하기에 필터링 기능을 사용함. 이것이 콜리전 도메인을 나눠주는 기능임.

 

 5. 나이를 먹음.

브리지 테이블도 우리의 두뇌처럼 어느 정도 시간이 지나고 나면 이 정보를 브리지 테이블에서 지우게 됨. 새로운 맥 어드레스를 기억해야 하기 때문임. 그 시간은 디폴트는 5분(=300초)임. 물론 조정은 가능함. 지우는 것에 대한 타이머가 있음. 즉, 어떤 맥 어드레스를 브리지 테이블에 저장하고 나면 그 때부터 타이머가 가동돼서 저장한 후 300초가 지나게 되고 더이상 그 출발지 주소를 가진 프레임이 안 들어오면 브리지 테이블에서 삭제시킴.