네트워크 브리지

Network bridge
ISO/OSI 레이어 및 용어를 사용한 네트워크 브리징 개요

네트워크 브릿지는 여러 통신 네트워크 또는 네트워크 세그먼트에서 하나의 집약 네트워크를 생성하는 컴퓨터 네트워킹 장치입니다.이 기능은 [1]네트워크브리징이라고 불립니다브리징은 라우팅과는 다릅니다.루팅을 사용하면 여러 네트워크가 독립적으로 통신하면서도 분리된 상태를 유지할 수 있습니다.한편 브리징은 2개의 개별 네트워크를 단일 [2]네트워크처럼 연결합니다.OSI 모델에서는 데이터 링크층(레이어 [3]2)에서 브리징이 이루어진다.브리지드 네트워크의 1개 또는 복수의 세그먼트가 무선인 경우, 디바이스는 무선 브리지라고 불립니다.

네트워크 브리징테크놀로지의 주요 유형은 단순 브리징, 멀티포트브리징 및 러닝 [4][5]또는 트랜스페어런트브리징입니다

트랜스페어런트브리징

트랜스페어런트브리징에서는 전송 정보 베이스라고 불리는 테이블을 사용하여 네트워크 세그먼트 간의 프레임 전송을 제어합니다.테이블은 빈 상태로 시작되며 브릿지가 프레임을 수신할 때 엔트리가 추가됩니다.테이블내에 행선지 주소 엔트리가 없는 경우, 프레임은 브릿지의 다른 모든 포토에 플래딩 해, 프레임이 수신원 세그먼트 이외의 모든 세그먼트에 플래딩 됩니다.이러한 플래딩 프레임에 의해, 행선지 네트워크상의 호스트가 응답해, 전송 데이타베이스 엔트리가 작성됩니다.이 프로세스에서는, 송신원주소와 행선지 주소가 모두 사용됩니다.송신원주소는 테이블내의 엔트리에 기록되며, 행선지 주소는 테이블내에서 검색되어 프레임의 송신지의 적절한 세그먼트와 대조됩니다.DEC(Digital Equipment Corporation)는 1980년대에 [6]이 기술을 개발했습니다.

2 포트 브리지의 경우 전송 정보 베이스는 필터링 데이터베이스로 간주됩니다.브릿지는, 프레임의 행선지 주소를 읽어내, 전송 또는 필터링을 실시합니다.브릿지는, 행선지 호스트가 네트워크상의 다른 세그먼트상에 있는 것을 판단했을 경우, 프레임을 그 세그먼트에 전송 합니다.행선지 주소가 송신원주소와 같은 세그먼트(segment)에 속해 있는 경우, 브릿지는 프레임을 필터링 해, 불필요한 다른 네트워크에 도달하는 것을 방지합니다.

트랜스페어런트브리징은, 3 개 이상의 포토를 가지는 디바이스에서도 동작할 수 있습니다.예를 들어 A, B 및 C의 3개의 호스트에 접속되어 있는 브릿지를 생각해 보겠습니다.브릿지에는 3개의 포트가 있습니다.A는 브릿지포트 1, B는 브릿지포트 2, C는 브릿지포트 3에 접속되어 있습니다.A는 B 앞으로 프레임을 브릿지에 송신합니다.브릿지는 프레임의 송신원주소를 조사하고, 전송 테이블에 호스트A 의 주소와 포토 번호 엔트리를 작성합니다.브릿지는 프레임의 행선지 주소를 검사하고, 그 주소를 전송 테이블로 검출하지 않기 때문에, 다른 모든 포토(2 및 3)에 플래딩(브로드캐스트)합니다.프레임은 호스트 B 및 C에 의해 수신됩니다.호스트 C 는, 행선지 주소를 조사해, 그 주소와 일치하지 않기 때문에, 프레임을 무시합니다.호스트 B는, 행선지 주소의 일치를 인식해, A 에 대한 응답을 생성합니다.리턴 패스에서는 브릿지는 전송 테이블에 B의 주소와 포트 번호 엔트리를 추가합니다.브릿지는 이미 전송 테이블에 A의 주소를 가지고 있기 때문에 포트 1에만 응답을 전송합니다.호스트 C 또는 포트 3의 다른 호스트에는 응답 부담이 없습니다.이제 네트워크에 대한 추가 플래딩 없이 A와 B 사이의 양방향 통신이 가능합니다.여기서 A가 C 앞으로 프레임을 송신하는 경우는, 같은 순서가 사용됩니다만, 이 시점에서 브릿지는 A의 주소/포트의 새로운 전송 테이블엔트리를 작성하지 않습니다.이는 이미 작성되어 있기 때문입니다.

프레임 형식과 주소 지정이 크게 변경되지 않은 경우 브리징은 트랜스페어런트라고 불립니다.비투과 브리징은 특히 로컬어드레싱을 사용하는 ARCNET과 IEEE MAC 주소를 사용하는 이더넷 간 등 브리지 양쪽의 프레임어드레싱 방식이 서로 호환되지 않는 경우에 필요합니다.다만, 대부분의 경우, 이러한 호환성이 없는 네트워크는 브리지가 아닌 사이에 라우팅 됩니다.

심플 브리징

단순한 브릿지는, 통상은 투과적으로 동작해, 어느 네트워크에서 다른 네트워크로 전송 할지를 프레임 단위로 결정하는 것으로, 2개의 네트워크 세그먼트를 접속합니다.일반적으로 스토어 앤 포워딩(Store and Forward) 기법이 사용되며, 전송의 일부로서 프레임의 무결성이 송신원네트워크상에서 검증되어 행선지 네트워크상에서 CSMA/CD 지연이 수용됩니다.단순히 세그먼트의 최대 스팬을 확장하는 리피터와는 달리 브릿지는 브릿지를 통과하는 데 필요한 프레임만 전송합니다.또한 브릿지는 브릿지 양쪽에 별도의 충돌 도메인을 생성하여 충돌을 줄입니다.

멀티포트 브리징

멀티포트 브릿지는 복수의 네트워크를 접속해, 투과적으로 동작해, 프레임 단위로 트래픽을 전송 할지를 결정합니다.또한 멀티포트 브릿지는 트래픽 전송처를 결정해야 합니다.단순 브릿지와 마찬가지로 멀티포트 브릿지는 일반적으로 스토어 앤 포워드 조작을 사용합니다.멀티포트 브리지 기능은 네트워크 스위치의 기반이 됩니다.

실행

Content-Addressable Memory(CAM; 콘텐츠주소 지정 가능 메모리)에 격납되어 있는 전송 정보 베이스는, 최초로 비어 있습니다.스위치는 수신한 이더넷프레임마다 프레임의 송신원 MAC 주소로부터 학습해, 이것을 인터페이스 ID 와 함께 전송 정보 베이스에 추가합니다.다음으로 스위치는 프레임의 수신처 MAC 주소에 근거하여 CAM 내의 인터페이스에 프레임을 전송합니다.행선지 주소를 알 수 없는 경우, 스위치는 모든 인터페이스(입력 인터페이스 제외)로 프레임을 송신합니다.이 동작을 유니캐스트플래딩이라고 부릅니다

전송

브릿지는 연결된 노드의 주소를 학습하면 레이어 2 전송 방식을 사용하여 데이터 링크층 프레임을 전송합니다.브릿지에서 사용할 수 있는 포워딩 방식에는 4가지가 있습니다.그 중 두 번째에서 네 번째 방법은 입력 및 출력 포트 대역폭이 동일한 "스위치" 제품에서 사용할 경우 퍼포먼스가 향상됩니다.

  1. Store and Forward: 스위치는 각 프레임을 전송하기 전에 버퍼링 및 검증합니다.프레임은 전송되기 전에 완전히 수신됩니다.
  2. 컷 스루:스위치는, 프레임의 행선지 주소를 수신한 후에 전송을 개시합니다.이 방법에서는 체크 에러는 발생하지 않습니다.그 시점에서 발신 포토가 비지 상태이면, 스위치는 스토어 앤 포워드 동작으로 폴백 합니다.또, 출력 포토가 입력 포토보다 고속의 데이터 레이트로 동작하고 있는 경우는, 통상, store-and-forward 가 사용됩니다.
  3. fragment free: 스토어, 포워드, 컷스루 양쪽의 장점을 유지하려고 하는 방법.fragment free 는, 주소 정보가 격납되는 프레임의 최초의 64 바이트를 체크합니다.이더넷 사양에 따르면 콜리전은 프레임의 첫 번째 64바이트 동안 검출되어야 합니다.따라서 콜리전에 의해 중단되는 프레임 전송은 전송되지 않습니다.패킷내의 실제 데이터의 에러 체크는, 엔드 디바이스에 남습니다.
  4. 어댑티브 스위칭: 다른 세 가지 [7][8]모드 중에서 자동으로 선택하는 방식입니다.

최단 패스 브리징

Shortest Path Bridging(SPB; 최단 패스 브리징)은 IEEE 802.1aq 규격으로 지정되어 Dijkstra 알고리즘을 기반으로 멀티패스 [9][10][11]루팅을 활성화하면서 네트워크의 작성과 구성을 단순화하는 것을 목적으로 하는 컴퓨터 네트워킹 기술입니다.스위칭 루프가 발생할 수 있는 용장 패스를 차단하는 스패닝트리 프로토콜 대체 제안입니다SPB를 사용하면 모든 경로를 여러 등가 비용 경로로 활성화할 수 있습니다.SPB는 레이어 2 [12]네트워크에서 허용되는 VLAN의 수도 늘립니다.

TRIL(Transparent Interconnection of Lots of Links)은 스패닝 트리 프로토콜의 후속 제품으로, 두 사람 모두 Radia Perlman에 의해 작성되었습니다.TRIL의 촉매제는 2002년 [13][14]11월 13일 베스 이스라엘 디콘스 메디컬 센터에서 시작된 이벤트입니다.Rridges[15] [sic]의 개념은 2004년에 [16]전기전자공학연구소에 처음 제안되었으며, 2005년에[17] TRIL로 알려진 것을 거부하였고, 2006년부터 2012년까지[18] Shortest Path Bridging으로 알려진 호환되지 않는 변형을 고안하였다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 오디오 비디오 브리징– IEEE 802 네트워크를 통한 동기화된 저레이텐시 스트리밍 사양
  • IEEE 8021D – 브리징, 스패닝 트리 프로토콜 등을 포함하는 표준
  • IEEE 8021분기 – VLAN을 지원하는 IEEE 네트워킹 표준
  • IEEE 802.1ah-2008 – 프로바이더의 네트워크를 통한 브리징의 표준
  • 혼합 모드: 다른 사용자를 대상으로 하는 메시지를 도청하는 네트워크인터페이스 컨트롤러 모드

레퍼런스

  1. ^ "Traffic regulators: Network interfaces, hubs, switches, bridges, routers, and firewalls" (PDF). Cisco Systems. September 14, 1999. Archived from the original (PDF) on May 31, 2013. Retrieved July 27, 2012.
  2. ^ "What is a Network Switch vs. a Router?". Cisco Systems. Retrieved July 27, 2012.
  3. ^ "RFC 1286 - Definitions of Managed Objects for Bridges". Tools.ietf.org. July 14, 1989. Retrieved October 19, 2013.
  4. ^ "Local Area Networks: Internetworking". manipalitdubai.com. Archived from the original (PowerPoint) on May 13, 2014. Retrieved December 2, 2012.
  5. ^ "Bridging Protocols Overview" (PowerPoint). iol.unh.edu. Retrieved December 2, 2012.
  6. ^ "Transparent Bridging". Cisco Systems, Inc. Archived from the original on November 21, 2015. Retrieved June 20, 2010.
  7. ^ Dong, Jielin (2007). Network Dictionary. Javvin Technologies Inc. p. 23. ISBN 9781602670006. Retrieved June 25, 2016.
  8. ^ "Cray makes its Ethernet switches responsive to net conditions". IDG Network World Inc. July 1, 1996. Retrieved June 25, 2016.
  9. ^ "Alcatel-Lucent, Avaya, Huawei, Solana and Spirent Showcase Shortest Path Bridging Interoperability". Huawei. September 7, 2011. Retrieved September 11, 2011.
  10. ^ Luo, Zhen; Suh, Changjin (March 3, 2011). "An improved shortest path bridging protocol for Ethernet backbone network". The International Conference on Information Networking 2011 (ICOIN2011). Information Networking, International Conference on. IEEE Xplore. pp. 148–153. doi:10.1109/ICOIN.2011.5723169. ISBN 978-1-61284-661-3. ISSN 1976-7684. S2CID 11193141.
  11. ^ "Lab Testing Summary Report; Data Center Configuration with SPB" (PDF). Miercom. September 2011. Retrieved December 25, 2011.
  12. ^ Shuang Yu. "IEEE approves new IEEE 802.1aq™ Shortest path bridging". IEEE Standards Association. Retrieved June 19, 2012. Using the IEEE’s next-generation VLAN, called a Service Interface Identifier (I-SID), it is capable of supporting 16 million unique services compared to the VLAN limit of four thousand.
  13. ^ "All Systems Down" (PDF). cio.com. IDG Communications, Inc. Archived from the original (PDF) on September 23, 2020. Retrieved January 9, 2022.
  14. ^ "All Systems Down". cio.com. IDG Communications, Inc. Archived from the original on January 9, 2022. Retrieved January 9, 2022.
  15. ^ "Rbridges: Transparent Routing" (PDF). courses.cs.washington.edu. Radia Perlman, Sun Microsystems Laboratories. Archived from the original (PDF) on January 9, 2022. Retrieved January 9, 2022.
  16. ^ "Rbridges: Transparent Routing". researchgate.net. Radia Perlman, Sun Microsystems; Donald Eastlake 3rd, Motorola.
  17. ^ "TRILL Tutorial" (PDF). postel.org. Donald E. Eastlake 3rd, Huawei.
  18. ^ "IEEE 802.1: 802.1aq - Shortest Path Bridging". ieee802.org. Institute of Electrical and Electronics Engineers.