이더넷 허브란?
이더넷 허브, 액티브 허브, 네트워크 허브, 리피터 허브, 멀티포트 리피터 또는 단순히 허브는 여러 이더넷 기기를 연결하여 단일 네트워크 세그먼트로 작동하게 하는 네트워크 하드웨어 장치입니다. 이 장치에는 여러 개의 입력/출력(I/O) 포트가 있으며, 입력 포트에서 받은 신호는 원래 들어오는 포트를 제외한 나머지 포트의 출력에서 확인할 수 있습니다. 허브는 OSI 모델의 물리 계층(레이어 1)에서 작동합니다. 리피터 허브는 충돌감지에 참여하여 충돌을 감지하면 모든 포트로 잼 신호를 전달합니다. 표준 8 P8 C(RJ45) 포트 외에도 일부 허브에는 레거시 10 BASE2 또는 10 BASE5 네트워크 세그먼트에 연결할 수 있는 BNC 또는 부착 유닛 인터페이스(AUI) 커넥터가 포함될 수 있습니다. 현재 대부분의 허브는 네트워크 스위치 대체되었으며, 매우 오래전 설치되었거나 특수한 애플리케이션에서만 사용되고 있습니다. 2011년 기준으로, IEEE 802.3에 따라 리피터 또는 허브를 사용하여 네트워크 세그먼트로 연결되는 것은 권장되지 않습니다.
허브의 특징.
레이어 1 네트워크 장치인 허브는 데이터를 전송하지만 그것을 통과하는 트래픽을 관리하지 않습니다. 포트로 들어오는 모든 패킷은 입력 포트를 제외한 모든 포트로 반복되어 전달됩니다. 구체적으로 말해서, 각 비트 또는 심벌은 들어오는 대로 반복됩니다. 따라서 단일 속도로만 수신 및 전달할 수 있습니다. 이중 속도는 허브는 내부적으로 다리가 있는 두 개의 허브로 구성됩니다. 앞서 설명했듯이 모든 패킷은 입력포트를 제외한 모든 포트에서 반복되므로, 패킷 충돌이 전체 네트워크에 영향을 미치고, 전체 용량이 제한됩니다. 네트워크 허브는 스위치와 비교할 때 단순한 장치입니다. 멀티포트 리피터로서, 포트 하나로부터 받은 전송을 다른 모든 포트로 반복합니다. 물리 계층패킷을 인식할 수 있음을 의미하며, 시작(프리앰블)을 감지하고, 공회전 상태(인터패킷 갭)를 감지하며, 충돌을 감지하고 잼 신호를 보내어 전파합니다. 허브는 그것을 통과하는 트래픽 정보를 좀 더 검사하거나 관리할 수 없습니다. 허브는 데이터를 저장할 메모리가 없으며 한 번에 하나의 전송만 처리할 수 있습니다. 따라서 허브는 하프 더플렉스 모드(같은 통신장비에서 양방 데이터 전송을 동시에 할 수 없는 통신 방식)에서만 작동할 수 있습니다. 더 큰 충돌 번위로 인하여, 허브를 사용하여 연결된 네트워크에서 패킷 충돌이 더 복잡한 장치를 사용하여 연결된 네트워크보다 발생할 가능성이 높습니다.
여러 허브의 연결.
허브의 업링크(Uplink) 포트를 사용하여 각 허브를 연결합니다. 일부 허브의 경우 업링크 포트가 없고 일반 포트만 있는 경우 이더넷 케이블의 일부를 역전시켜 전송 및 수신을 바꾸러 크로스오버 케이블을 사용하여 이를 해결할 수 있습니다. 각 허브에 멀티 포트 리피터가 있으며, 그곳에서 조착하는 패킷을 모든 포트로 중계합니다. 이로 인해 허브에서 전달되는 데이터가 서로 통신하도록, 연결된 여러 허브가 하나의 큰 네트워크를 형성할 있습니다. 연결된 허브와 클라이언트와의 통신을 차단하는 충돌 도메인을 고려해야 합니다. 허브가 연결될수록 패킷 충돌 가능성이 높아집니다. 따라서 네트워크를 안정적으로 유지하려면 가능한 줄일수록 좋습니다. 한계를 고려하여 간단한 네트워크 구성에서만 여러 허브를 사용해야 합니다.
허브의 부가 기능.
대부분의 허브는 과도한 충돌이나 개별 포트에서의 지능형 반복과 같은 전형적인 문제를 감지하고 포트를 분할하여 공유 매체와 연결을 끊습니다. 따라서 허브 기반 트위스티드 페어 이더넷은 일반적으로 동축 케이블 기반의 이더넷(10 BASE2) 보다 더 뛰어나며, 오작동하는 장치가 전체 충돌 도메인에 나쁜 영향을 주는 경우가 적습니다. 자동으로 분리되지 않더라도 허브는 여러 탭이 있는 긴 케이블에서 결함을 해결할 필요성을 없애기 때문에 문제 해결이 단순화됩니다. 허브의 상태 표시등은 잠재적인 문제 원인을 나타낼 수 있으며, 장치는 동축 케이블보다 훨씬 쉽게 허브와의 연결을 끊을 수 있습니다. 리피터를 통해 각 세그먼트에서 프레임 속도와 데이터 속도가 동일하게 하여 사용 가능한 형태로 데이터를 전달해야 합니다. 이는 리피터로 802.3 세그먼트(이더넷)와 802.5 세그먼트(토큰링) 또는 10 Mbit/s 세그먼트와 100 Mbit/s 이더넷을 연결할 수 없음을 의미합니다.
허브의 스위치의 차이점.
허브와 스위치는 모두 네트워크 장비 중 하나로, 컴퓨터나 다른 네트워크 장비들을 연결해서 데이터를 전송하는 역할을 합니다. 그러나 이 둘의 큰 차이점은 데이터 전송 방식입니다. 허브는 컴퓨터나 다른 장비들 간에 데이터를 전송할 때, 해당 데이터를 단순히 모든 포트로 브로드캐스트 형태로 전송합니다. 그 결과 여러 개의 기기가 동시에 데이터를 송수신할 때, 먼저 데이터를 보낸 기기와 뒤늦게 보낸 기기사 충돌하여 속도가 느려지는 현상이 발생할 수 있습니다. 또한 허브는 충돌 도메인이라는 단일 컬리전 도메인을 형성하게 되어 전체 성능이 저하될 수 있습니다. 반면 스위치는 데이터를 받은 장비의 주소(MAC주소)를 기반으로 목적지 장비를 판별하여 해당 장비로만 데이터를 전송합니다. 따라서 충돌이 발생하지 않고, 전체 성능도 더욱 효율적으로 사용할 수 있습니다. 또한, 스위치 가는 가상 LAN(VLAN) 기능 둥의 추가적인 기능을 제공하여 전력소모를 정략 하거나 네트워크 관리를 더욱 효율적으로 수행할 수 있습니다.