[네트워크] 데이터가 케이블에서 충돌하지 않는 구조

개요

이번 글에서는 케이블에 데이터가 아무리 많이 전송되어도 데이터가 충돌하지 않는 구조에 대해 이야기해보려고 한다.

- 이 글은 "모두의 네트워크"라는 책을 기반으로 내용을 작성할 예정이다.

통신 방식의 종류

통신 방식에는 전이중 통신 방식과 반이중 통신 방식이 있다.

전이중 통신 방식은 데이터의 송수신을 동시에 통신하는 방식이고, 반이중 통신 방식은 회선 하나로 송신과 수신을 번갈아가면서 통신하는 방식이다.

또한 전이중 통신 방식은 데이터를 동시에 전송해도 충돌이 발생하지 않지만, 반이중 통신 방식은 데이터를 동시에 전송하면 충돌이 발생한다.

통신 방식 예시

컴퓨터1과 컴퓨터2가 있다고 가정할때 이 둘을 직접 렌 케이블로 연결한다면 8개, 즉 선 4쌍을 사용하기 때문에 전이중 통신 방식이 되는 것이다.

반면 허브 내부에는 송/수신이 나눠져 있지 않기 때문에 컴퓨터1과 컴퓨터2를 허브(더미 허브)로 연결하면 동시에 데이터를 보낼 때 충돌이 일어난다. 이처럼 허브를 사용하면 회선 하나를 송신과 수신이 번갈아가면서 사용하는 반이중 통신 방식을 사용하게 된다.

허브말고 스위치를 사용할 때는 충돌이 일어나지 않는 구조로 되어 있기 때문에 전이중 통신 방식으로도 데이터를 주고받을 수 있다. 허브를 사용하면 반이중 통신 방식을 사용하지만 스위치를 사용하면 전이중 통신 방식을 사용하기 때문에 효율이 높아진다. 

충돌 도메인

허브는 반이중 통신 방식을 사용하며 동시에 데이터를 전송하면 충돌이 일어나게 된다. 이때 충돌이 발생하여 영향이 미치는 범위를 충돌 도메인이라고 한다. 허브는 연결되어 있는 컴퓨터 전체가 충돌 도메인이 된다.

하지만 스위치는 전이중 통신 방식이기 때문에 충돌이 일어나지 않고 충돌 도메인의 범위도 좁다.

위와 같은 이유로 대부분에서 네트워크 장비로 스위치를 채택하고 있다.