이더넷 허브

이더넷 허브(, )는 여러 이더넷 장치를 함께 연결하여 단일 네트워크 세그먼트처럼 작동하게 하는 네트워크 하드웨어 장치이다. 이 장치에는 여러 입출력(I/O) 포트가 있으며, 어떤 컴퓨터 하드웨어 포트의 입력에 들어온 신호는 원래 들어온 포트를 제외한 모든 포트의 출력에 나타난다.IEEE 802.3-2012 Clause 9.1 허브는 물리 계층에서 작동한다. 리피터 허브는 또한 충돌을 감지하면 모든 포트에 재밍 신호를 전달하여 충돌 감지에 참여한다. 표준 8P8C ("RJ45") 포트 외에도 일부 허브는 BNC 또는 보조 장치 인터페이스(AUI) 커넥터를 장착하여 레거시 10BASE2 또는 10BASE5 네트워크 세그먼트에 연결할 수 있다.

허브는 이제 구형 설비나 특수 애플리케이션을 제외하고는 네트워크 스위치로 대체되어 대부분 쓸모없게 되었다. 2011년 현재 IEEE 802.3에서는 리피터나 허브를 통한 네트워크 세그먼트 연결을 사용하지 않도록 권고하고 있다.IEEE 802.3 9. Repeater unit for 10 Mb/s baseband networksIEEE 802.3 27. Repeater unit for 100 Mb/s baseband networksIEEE 802.3 41. Repeater unit for 1000 Mb/s baseband networks

 물리 계층 기능 
허브와 같은 계층 1 네트워크 장치는 데이터를 전송하지만, 데이터를 통한 트래픽을 관리하지 않는다. 어떤 컴퓨터 하드웨어 포트로 들어오는 패킷도 진입 포트를 제외한 모든 다른 포트의 출력으로 반복된다. 특히, 각 비트 또는 심볼은 들어오는 대로 반복된다. 따라서 리피터 허브는 단일 속도로만 수신하고 전달할 수 있다. 듀얼 스피드 허브는 내부적으로 두 개의 허브와 그 사이에 브리지가 있는 형태로 구성된다. 모든 패킷이 다른 모든 포트에서 반복되므로, 패킷 충돌은 전체 네트워크에 영향을 미쳐 전체 용량을 제한한다.

네트워크 허브는 스위치에 비해 정교하지 않은 장치이다. 다중 포트 중계기로서 한 포트에서 수신된 전송을 다른 모든 포트로 반복함으로써 작동한다. 물리 계층 패킷을 인식하며, 즉 패킷의 시작(프리앰블), 유휴 회선(패킷 간 간격)을 감지하고 재밍 신호를 보냄으로써 충돌을 감지하여 전파할 수 있다. 허브는 들어오는 트래픽을 더 이상 검사하거나 관리할 수 없다. 허브는 데이터를 저장할 메모리가 없으며 한 번에 하나의 전송만 처리할 수 있다. 따라서 허브는 반이중 통신 모드에서만 작동할 수 있다. 더 큰 충돌 도메인으로 인해, 허브를 사용하여 연결된 네트워크에서는 더 정교한 장치를 사용하여 연결된 네트워크보다 패킷 충돌이 발생할 가능성이 더 높다.

 여러 허브 연결 
호스트가 충돌을 감지해야 하는 필요성 때문에 허브로 구축된 네트워크의 허브 수와 전체 크기가 제한된다 (스위치를 사용하여 구축된 네트워크에는 이러한 제한이 없다).  네트워크의 경우 리피터 허브를 사용하여 구축될 때 5-4-3 규칙을 따라야 한다. 즉, 두 종단 스테이션 사이에 최대 5개의 세그먼트 (4개의 허브)가 허용된다. 10BASE-T 네트워크의 경우 두 호스트 사이에 최대 5개의 세그먼트와 4개의 리피터가 허용된다.  네트워크의 경우, 두 종단 스테이션 사이의 제한은 3개의 세그먼트로 줄어들고, 허브가 Class II인 경우에만 허용된다. 일부 허브에는 제조업체별 스택 포트가 있어 이더넷 케이블을 통한 단순한 체인 연결보다 더 많은 허브를 연결할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 대규모 고속 이더넷 네트워크는 허브의 체인 연결 제한을 피하기 위해 스위치가 필요할 가능성이 높다.

 추가 기능 
대부분의 허브는 과도한 충돌 및 개별 포트의 잡음과 같은 일반적인 문제를 감지하고 포트를 분할하여 공유 매체에서 연결을 끊는다. 따라서 허브 기반 꼬임쌍선 이더넷은 오작동하는 장치가 전체 충돌 도메인에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 동축 케이블 기반 이더넷(예: 10BASE2)보다 일반적으로 더 견고하다. 자동으로 분할되지 않더라도 허브는 긴 케이블에서 여러 탭의 결함을 해결할 필요성을 없애주므로 문제 해결을 간소화한다. 허브의 상태 표시등은 가능한 문제의 원인을 나타낼 수 있으며, 최후의 수단으로 장치를 동축 케이블에서보다 훨씬 쉽게 허브에서 하나씩 분리할 수 있다.

데이터를 한 세그먼트에서 다음 세그먼트로 사용할 수 있는 방식으로 리피터를 통해 전달하려면 각 세그먼트의 프레이밍 및 데이터 전송률이 동일해야 한다. 이는 리피터가 802.3 세그먼트(이더넷)와 802.5 세그먼트(토큰 링) 또는  세그먼트를  이더넷에 연결할 수 없음을 의미한다.

 듀얼 스피드 허브 
초기 고속 이더넷 시대에는 이더넷 스위치가 상대적으로 비싼 장치였다. 허브는 10BASE-T 장치가 연결되면 전체 네트워크가 로 작동해야 하는 문제에 직면했다. 따라서 허브와 스위치 사이의 절충안으로 듀얼 스피드 허브가 개발되었다. 이 장치는 내부적으로 두 포트 스위치를 사용하여  및  세그먼트를 브리징한다. 네트워크 장치가 물리적 포트 중 하나에서 활성화되면, 장치는 적절하게  세그먼트 또는  세그먼트에 연결한다. 이로써 고속 이더넷 네트워크로의 전면적인 전환 필요성이 사라졌다. 이 장치들은 동일한 속도로 연결된 장치 간의 트래픽이 스위칭되지 않기 때문에 허브로 간주된다.

 고속 이더넷 
 허브 및 중계기는 두 가지 클래스로 나뉜다. 클래스 I은 신호를 최대 140비트 시간 동안 지연시킨다. 이 지연은 100BASE-TX, 100BASE-FX 및 100BASE-T4 간의 변환/재코딩을 허용한다. 클래스 II 허브는 신호를 최대 92비트 시간 동안 지연시킨다. 이 더 짧은 지연은 단일 충돌 도메인에 두 개의 허브를 설치할 수 있게 한다."What is the difference between Class I and Class II hubs?" Intel. Retrieved 2011-03-16.

 기가비트 이더넷 
기가비트 이더넷 표준에는 리피터 허브가 정의되어 있지만,IEEE 802.3 Clause 41 업계가 스위칭으로 전환되면서 상업용 제품은 출시되지 못했다.

 사용 
역사적으로 스위치보다 허브를 구매하는 주된 이유는 가격 때문이었다. 2000년대 초반까지 허브와 저가형 스위치 사이에는 가격 차이가 거의 없었다. 허브는 여전히 특별한 상황에서 유용할 수 있다.
 네트워크 연결에 프로토콜 분석기를 삽입할 때 허브는 네트워크 탭 또는 포트 미러링의 대안이 될 수 있다.
 10BASE-T 포트와 10BASE2 포트가 모두 있는 허브는 10BASE2 세그먼트를 최신 꼬임쌍선 이더넷 네트워크에 연결하는 데 사용할 수 있다.
 10BASE-T 포트와 AUI 포트가 모두 있는 허브는 10BASE5 세그먼트를 최신 네트워크에 연결하는 데 사용할 수 있다.
 허브는 스위치에 비해 지연 시간과 지터가 낮으므로(충돌이 없는 한) 실시간 네트워크, 예: 이더넷 파워링크에 더 적합할 수 있다.

최초의 이더넷 허브 중 하나인 StarLAN용 HP Starlan은 1986년에 발표되었으며, 이는 최초의 꼬임쌍선 이더넷 표준이었다. 그 후속작인 Starlan 10은 1987년에 발표되었다. 1994년까지 업계는 스위칭으로 전환하기 시작했다.

 같이 보기 

 라우터
 USB 허브

 각주 

 외부 링크 


분류:이더넷
분류:네트워크 하드웨어