HUB는 이더넷으로 컴퓨터 끼리 패킷 통신을 하는 거죠.
소위 더미라 말하는 것과 스위칭의 차이는 속도 면에서 차이가 나지만 구조적으로 보면 더미는 어느 한 포트가 연결될 때 다른 컴퓨터 끼리는 연결이 돼지 않는 구조 입니다. 어느 한 시점에서 하드웨어가 어느 한 패킷만을 처리 할 수 있는 것이죠. 예를 들어 컴퓨터 A와 B가 패킷을 보내고 있으면 컴퓨터 C와 D은 이 패킷 처리가 완료 될 때까지 기다리는 전자회로적 구조 입니다. 스위칭은 다르죠. 구조가 복잡하여 A와 B의 패킷 처리하고 있더라도 동시에 C와 D가 패킷처리가 되어 통신이 돼는 것입니다. 말하자면 더미는 편도 1차선을 몇대의 차가 간다고 생각하면 간단 합니다. 그러나 스위칭 구조는 2차선도 아니고 n차선이 있는 것입니다.
공유기는 IP가 1개가 있을 때 5대의 컴퓨터가 통신을 하려면 공유기는 1개이 IP로 5개의 IP가 있는것 처럼 처리를 하는 것입니다. 이것은 복잡한 통신 프로토콜이 필요한 것이므로 소프트웨어로 처리 합니다. 대신 HUB는 하드웨어 적으로 IP와 MAC 주소를 보고 목적 컴퓨터를 찾는 구조로 되어 있습니다.
그러면 공유기가 IP처리를 어떻게 할 까요. 통신 프로토콜중에 DHCP가 있죠. 이것은 IP를 여러개 가지고 있는 서버(외부망 장치)에 물어 1개의 IP을 얻는 과정 입니다. 공유기는 하나로나 KT등의 장비에게 물어 IP 1개의 할당 받씁니다. 그러고는 공유기에 딸려있는 컴퓨터에 여러개의 IP을 할당하고 통신 할 때 IP 값을 패킷마다 바꾸어 내 컴퓨터와 하나로등의 장비와 패킷 통신을 하는 것 입니다.
보통 내부 IP는 192.168.0.X라 하여 X는 253(공유기 마다 다를수도 있고, 0,FF는 사용 안하고 1번은 공유기 자신)개 까지 컴퓨터를 물릴 수 있습니다. 물론 sub class을 어떻게 하는냐에 따라 다를 수 있지만요. 192.168.x.x 는 특수 목적용 IP(통상이 IP을 씀)가 이미 할당돼어 있는 셈이죠. 동시에 255개를 연결하려면 공유기의 포트가 부족하므로 일반 허브을 다중으로 연결할 수 있습니다. 마치 허브를 여러개 연결할 수 있듯이...
소위 더미라 말하는 것과 스위칭의 차이는 속도 면에서 차이가 나지만 구조적으로 보면 더미는 어느 한 포트가 연결될 때 다른 컴퓨터 끼리는 연결이 돼지 않는 구조 입니다. 어느 한 시점에서 하드웨어가 어느 한 패킷만을 처리 할 수 있는 것이죠. 예를 들어 컴퓨터 A와 B가 패킷을 보내고 있으면 컴퓨터 C와 D은 이 패킷 처리가 완료 될 때까지 기다리는 전자회로적 구조 입니다. 스위칭은 다르죠. 구조가 복잡하여 A와 B의 패킷 처리하고 있더라도 동시에 C와 D가 패킷처리가 되어 통신이 돼는 것입니다. 말하자면 더미는 편도 1차선을 몇대의 차가 간다고 생각하면 간단 합니다. 그러나 스위칭 구조는 2차선도 아니고 n차선이 있는 것입니다.
공유기는 IP가 1개가 있을 때 5대의 컴퓨터가 통신을 하려면 공유기는 1개이 IP로 5개의 IP가 있는것 처럼 처리를 하는 것입니다. 이것은 복잡한 통신 프로토콜이 필요한 것이므로 소프트웨어로 처리 합니다. 대신 HUB는 하드웨어 적으로 IP와 MAC 주소를 보고 목적 컴퓨터를 찾는 구조로 되어 있습니다.
그러면 공유기가 IP처리를 어떻게 할 까요. 통신 프로토콜중에 DHCP가 있죠. 이것은 IP를 여러개 가지고 있는 서버(외부망 장치)에 물어 1개의 IP을 얻는 과정 입니다. 공유기는 하나로나 KT등의 장비에게 물어 IP 1개의 할당 받씁니다. 그러고는 공유기에 딸려있는 컴퓨터에 여러개의 IP을 할당하고 통신 할 때 IP 값을 패킷마다 바꾸어 내 컴퓨터와 하나로등의 장비와 패킷 통신을 하는 것 입니다.
보통 내부 IP는 192.168.0.X라 하여 X는 253(공유기 마다 다를수도 있고, 0,FF는 사용 안하고 1번은 공유기 자신)개 까지 컴퓨터를 물릴 수 있습니다. 물론 sub class을 어떻게 하는냐에 따라 다를 수 있지만요. 192.168.x.x 는 특수 목적용 IP(통상이 IP을 씀)가 이미 할당돼어 있는 셈이죠. 동시에 255개를 연결하려면 공유기의 포트가 부족하므로 일반 허브을 다중으로 연결할 수 있습니다. 마치 허브를 여러개 연결할 수 있듯이...
WAN - 공유기(4port) ---+--- HUB 1 --- 여러대의 컴퓨터
+--- HUB 2 --- 여러대의 컴퓨터
+--- HUB 3 --- 여러대의 컴퓨터
+--- HUB 4 --+--- HUB5 --- 여러대의 컴퓨터
+--- HUB6 --- 여러대의 컴퓨터
이렇게 많이 늘릴수 있지만 공유기가 처리할 수 있는 IP 주소는 한계가 있죠.
다시 정리하면 192.168.0.X의 여러개의 IP을 외부 (WAN)으로 나가고 들어올 때, IP 변환을 해야 합니다. DHCP로 받은 외부망의 IP을 254.144.24.35라고 가정하면, 내부의 192.168.0.5의 컴퓨터의 패킷 통신을 가정하겠습니다. 외부로 나갈때(예를 들어 192.168.0.x의 주소가 아닌 IP로 접속 할 때 135.54.34.54등의 주소로 보내거나 받을 때)
내부 컴퓨터 192.168.0.5 --- 공유기 ---- 외부망(하나로, KT등의 ADSL 장비)
IP 변환 192.168.0.5 --- 패킷 IP 변환 ---- 254.144.24.35 (HDCP로 할당 받은 IP 주소) ---> router가 135.54.34.54를 찾아 줌.
이때 MAC도 함께 변환 됩니다.
주소 변환 과정은
192.168.0.5가 외부(135.54.34.54)로 보낼 때
192.168.0.5 컴퓨터 -- 공유기 -- WAN port --- ADSL 장치
SRC 192.168.0.5 -- * -- 254.144.24.35 --- 254.144.24.35
DES 135.54.34.54 -- * -- 135.54.34.54 --- 135.54.34.54
다른 내부 컴퓨터 192.168.0.6번은 마찬가로
IP 변환 192.168.0.6 < --- > 변환 (공유기) < --- > 254.144.24.35
그런데 컴퓨터 192.168.0.5이 192.168.0.6으로 통신할 때는 hub 기능만 작동 합니다.
IP 192.168.0.5 < --- > 변환없음 (공유기) < --- > 192.168.0.6
위의 과정은 통신시 각 패킷마다 변환해 주어야 하기 때문에 속도가 문제가 됩니다.그래서 공유기 마다 지원하는 통신 속도가 표시 되어 있습니다. 공유기가 없을 때, 이를 어느 컴퓨터가 공유기 역할을 소프트웨어적으로 하게 할 수도 있습니다. 그러면 공유기 처럼 몇십M bps가 나오지 않지요.실제로 이런 소프트웨어를 팝니다.
이에 비해 hub는 다르죠. 위의 IP 주소 변환 과정이 없습니다. 단지 IP와 MAC 주소의 관계에서 내부에 연결된 망 중에 IP가 있으면 그 쪽으로 보내고 없으면 무조건 UP link 쪽으로 보내는 역활만 합니다.
목적 IP가 192.168.0.8 일때
192.168.0.6 < --- > 허브 (IP 주소 변환 없음) < --- > 192.168.0.8 (내부 컴퓨터)
목적 IP가 192.168.0.x가 아닌 186.46.53.23 일때
192.168.0.6 < --- > 허브 < --- > Up link port로 무조건 (패킷상의 IP는 그대로 존재)
그러면 위에서 허브는 어떻게 내부 포트인지를 인지하냐하면, 내부포트는 통신 패킷이 동작되면 바로 등록됩니다. 보통 IP의 ARP 프로토콜이 동작할 때 고정 됩니다. 상대방에서 응답이 오면서 hub에 등록됩니다. IP와 MAC주소가...
따라서 공유기는 HUB기능에다 외부통신망의 IP처리를 위한 프로토콜이 작동돼는 통신 장비 인 셈이죠. 이렇게 보면 당연히 공유기는 HUB기능은 필수 이죠.
만약 공유기가 아니고 일반 허브에 2대의 컴퓨터가 있고 이를 ADSL장비에 WAN쪽으로 물려 있다면 동시에 2대의 컴퓨터가 인터넷에 접속이 불가능 합니다. 우선 접속하는 쪽이 장때이죠.
우선 접속하는 컴퓨터가 DHCP로 IP를 할당 받으면 다음 컴퓨터가 DHCP가 작동하더라도 IP를 받지 못합니다. 왜냐하면 ADSL 장비는 하나로나 KT장비에 1개의 IP만 DHCP를 통해 할당 받은 상태이니까요. 이것은 당연히 ADSL장비가 1개의 IP만 제공해야 겠죠. 그래야 IP당 요금을 책정할 수 있으니까요. 그렇지 안으면 2집에 1대의 ADSL로 접속이 가능 하게 되면 곤란 합니다. 물론 사업자 입장에서...