허브(Hub)

 예전에 OSI 7 Layer에서 공부했을 때 물리계층 장비 중 허브(Hub)가 있다는 것을 배웠었습니다.
 이번 시간에는 허브에 관하여 알아보겠습니다.

 허브(HUB)란 PC끼리 통신을 하게 해주는 장비로써 몇 개의 구멍이 있느냐에 따라 몇 포트 허브다라고 이야기합니다
 허브는 멀티포트(Mulitiport) 리피터(Repeater)라고 말할 수 있는데 멀티 포트라는 것을 여러 개의 포트가 있다는 말이고 리피터는 전송되는 신호가 선로의 특성 및 외부 충격으로 인해 왜곡되거나 약해질 경우 원래의 신호 형태로 재생하여 다시 전송하는 역할을 수행하는 장비를 말합니다.
 리피터 역시 물리 계층에 장비인데 허브는 리피터의 역할도 수행합니다.

 허브는 이더넷용과 토큰링용으로 나눠져 있으며 이더넷 허브는 속도에 따라 그냥 허브와 패스트 허브로 나눠집니다.
 우리가 주로 사용하는 것인 이더넷이니 이더넷 허브를 기준으로 설명드릴 건데 이더넷을 사용한다는 것은 당연히 이더넷에 프로토콜인 CSMA/CD의 특성을 갖는다는 것을 의미합니다.
 CSMA/CD란 네트워킹 방식에서 이더넷에 관하여 배울 때 설명했는데 쉽게 말하면 자신의 네트워크에 두 개 이상의 데이터가 동시에 전달될 수 없게 만드는 것을 말합니다.
 그렇기에 이더넷 허브의 경우 데이터를 보낼 때 오로지 하나의 데이터만 오고 갈 수 있습니다.
 

 만약 PC들이 데이터를 같이 보내게 되면 콜리전(충돌)이 발생하게 되는데 따라서 같은 허브에 연결되어 있는 PC들은 같은 콜리전 도메인(Collision Domain)상에 있다고 말합니다.
 즉 콜리전 도메인이란 CSMA/CD의 영향을 받아 두 개 이상의 데이터가 동시에 전달된다면 충돌이 발생하는 도메인 구역을 말합니다.
 허브는 더미 허브와 스위칭 허브로 나뉘는데 더미 허브란 네트워크에 흐르는 모든 데이터를 단순히 연결하는 기능만을 제공합니다. 
 스위치허브는 데이터의 유무 및 흐름을 제어하여 각각의 노드가 허브의 최대 대역폭을 사용할 수 있게 해주는 지능형 허브를 말합니다.
 
 허브의 경우는 문제점이 있는데 언급했던 것처럼 허브에 연결된 PC들은 같은 콜리전 도메인상에 있게 되는데 즉 PC가 늘면 늘수록 충돌이 발생할 확률이 높아진다는 것입니다.
 이것을 해결하기 위해 허브를 하나 더 구입하여 기존 허브와 연결은 한다고 하더라도 새로운 콜리전 도메인이 만들어지는 것이 아니라 기존에 있던 콜리전 도메인 구역만 더욱 넓어지게 됩니다.
 이러한 문제를 해결하려면 콜리전 도메인을 나누어줄 수 있는 장비가 필요한데 이 장비가 바로 2 계층 장비인 브리지와 스위치입니다.

 2 계층 장비로 브리지와 스위치를 배우면서 두 장비는 굉장히 유사하다고 말을 했는데 쉽게 생각하면 브리지가 먼저 나온 장비이며 스위치는 브리지보다 늦게 나온 장비로 하는 역할 자체는 유사합니다.
 따라서 스위치와 브리지를 별개로 설명하지 않고 스위치 위주로 설명하도록 하겠습니다.
 스위치 역시 허브와 마찬가지로 포트가 존재하는데 허브의 경우는 포트의 연결된 모든 PC들이 같은 콜리전 도메인에 속하게 된다면 스위치의 경우는 포트별로 콜리전 도메인을 나눠줍니다.
 즉 1번 포트의 연결된 PC가 2번 포트에 연결된 PC와 데이터를 주고받으면서 3번 포트와 연결된 PC와 4번 포트에 연결된 PC도 데이터를 주고받을 수 있게 되는 것입니다.
 이것이 바로 허브와 스위치의 가장 큰 차이점입니다.

 허브에 관해서는 여기까지 배우도록 하고 다음 시간에는 스위치에 관하여 공부해보도록 하겠습니다.

*정리*
허브(HUB)란 포트에 연결된 PC들의 통신을 가능하게 해주는 장비다.
이더넷 허브를 사용하는 경우 CSMA/CD 특성상 허브에 연결된 PC들은 하나의 데이터만 주고받을 수 있으면 데이터가 여러 개 전송될 경우 충돌이 발생한다.
따라서 허브에 연결된 PC들은 같은 콜리전 도메인에 있다고 하면 이것을 해결하기 위하여 스위치, 브리지라는 2 계층 장비를 사용한다