충돌 도메인과 브로드캐스트 도메인

두 가지 개념을 통해 스위치와 허브가 LAN의 트래픽을 어떻게 형성하는지 설명할 수 있습니다. 바로 충돌 도메인과 브로드캐스트 도메인입니다. 두 용어는 비슷하게 들리지만 서로 다르며, 이를 혼동하는 것은 흔한 실수입니다. 이 차이를 완전히 익히는 것은 Network+ 시험에서 가장 자주 출제되는 부분 중 하나입니다. 스위치, 허브, 라우터가 각각 트래픽에 정확히 어떤 영향을 주는지 보여 주기 때문입니다.

충돌 도메인은 두 장치가 동시에 전송할 때 서로 충돌하여 두 프레임이 모두 손상될 수 있는 네트워크 영역입니다. 충돌은 허브나 오래된 동축 버스처럼 모두가 하나의 전선을 공유하는 공유 매체에서 발생합니다. 하나의 충돌 도메인에 장치가 많을수록 충돌이 늘어나고, 부하가 걸렸을 때 네트워크 속도가 느려집니다.

브로드캐스트 도메인은 모든 장치가 브로드캐스트 프레임을 수신하게 되는 장치들의 집합입니다. 브로드캐스트 프레임은 로컬 네트워크의 모든 장치를 대상으로 하는 프레임입니다. 한 장치가 브로드캐스트를 보내면 같은 브로드캐스트 도메인에 있는 모든 장치가 이를 수신합니다. 브로드캐스트는 정상적이고 유용하지만, 하나의 큰 도메인에 너무 많이 발생하면 모든 장치의 대역폭과 처리 능력을 낭비합니다.

허브는 연결된 모든 장치를 하나의 공유 충돌 도메인에 포함시킵니다. 모든 트래픽을 반복하고 모두가 매체를 공유하기 때문입니다. 이것이 허브의 핵심적인 약점입니다. 허브에 장치가 많으면 충돌이 급증하고 성능이 저하됩니다. 또한 허브는 브로드캐스트를 모든 포트로 전달하므로 모든 장치를 하나의 브로드캐스트 도메인에 그대로 둡니다.

스위치는 각 포트를 자체 충돌 도메인에 배치합니다. 각 포트에 전용 전이중 대역폭이 할당되므로 서로 다른 포트의 두 장치는 충돌할 수 없습니다. 포트가 24개인 스위치는 서로 분리된 충돌 도메인 24개를 만듭니다. 이것이 바로 스위치가 허브 기반 네트워크를 마비시키던 충돌 문제를 없앤 이유이며, 시험에서 중요한 사실입니다.

여기서 중요한 반전이 있습니다. 스위치는 충돌 도메인을 분리하지만 기본적으로 브로드캐스트 도메인은 분리하지 않습니다. 브로드캐스트 프레임은 스위치의 모든 포트로 전달되므로 일반적인 스위치에 연결된 모든 장치는 하나의 브로드캐스트 도메인을 공유합니다. 따라서 스위치는 충돌 문제를 해결하지만 브로드캐스트가 스위치 전체로 퍼지는 것은 막지 못합니다.

브로드캐스트 도메인을 분리하려면 라우터 또는 VLAN(가상 LAN)이 필요합니다. 라우터는 네트워크 사이에서 브로드캐스트를 전달하지 않으므로 각 라우터 인터페이스가 브로드캐스트 도메리인의 경계를 형성합니다. VLAN은 하나의 스위치를 여러 논리 네트워크로 나누며, 각각이 고유한 브로드캐스트 도메인이 됩니다. 다음 규칙을 기억하십시오. 스위치는 충돌 도메인을 분리하고, 라우터와 VLAN은 브로드캐스트 도메인을 분리합니다.

시험에서 자주 나오는 과제는 네트워크 구성도에서 도메인 수를 세는 것입니다.

• 각 스위치 포트 = 충돌 도메인 하나
• 각 허브 = 모든 포트가 공유하는 충돌 도메인 하나
• 각 라우터 인터페이스 또는 VLAN = 브로드캐스트 도메인의 경계 하나

충돌 도메인은 포트 수를 세고, 브로드캐스트 도메인은 라우터 인터페이스 또는 VLAN 수를 세십시오.

이러한 도메인은 실제 성능에 영향을 줍니다. 충돌 도메인이 너무 크면, 예를 들어 장치가 많은 허브에서는 충돌로 인해 정체가 발생합니다. 브로드캐스트 도메인이 너무 크면 브로드캐스트 트래픽이 많은 장치로 플러딩되어 대역폭과 CPU를 낭비합니다. 효율적인 네트워크 설계에서는 스위치를 사용하고 라우터 또는 VLAN으로 세분화하여 두 도메인의 크기를 적절히 작게 유지합니다.

브로드캐스트 도메인이 지나치게 커지거나 스위칭 루프가 형성되면 브로드캐스트가 통제할 수 없이 증가하여 네트워크 전체를 플러딩하고 작동을 멈추게 하는 브로드캐스트 폭풍이 발생할 수 있습니다. 설계자가 VLAN으로 브로드캐스트 도메인의 크기를 적절히 유지하고 스패닝 트리 프로토콜을 사용하여 루프를 방지하는 이유 중 하나가 바로 이것입니다. 브로드캐스트 도메인을 이해하면 폭풍이 발생하는 이유와 세분화로 피해를 제한하는 방법을 직접 설명할 수 있습니다.

장치와 그 영향을 연결해 보십시오.

• 허브 — 충돌 도메인 하나, 브로드캐스트 도메인 하나
• 스위치 — 여러 충돌 도메인, 여전히 브로드캐스트 도메인 하나
• 라우터 — 브로드캐스트 도메인을 분리하며, 각 인터페이스가 자체 도메인이 됨

이 표는 시험을 위해 암기할 가치가 매우 높은 내용 중 하나입니다.

도메인에 대한 지식을 확인해 보세요.

두 도메인의 차이를 배웠습니다. 충돌 도메인은 전송이 충돌할 수 있는 영역이고, 브로드캐스트 도메인은 브로드캐스트가 모든 장치에 도달하는 영역입니다. 허브는 두 도메인을 각각 하나씩 만듭니다. 스위치는 각 포트에 자체 충돌 도메인을 부여하지만 기본적으로 브로드캐스트 도메인은 하나로 유지합니다. 라우터와 VLAN은 브로드캐스트 도메인을 분리합니다. 다음 규칙을 암기하십시오. 스위치는 충돌 도메인을 분리하고, 라우터와 VLAN은 브로드캐스트 도메인을 분리합니다. 충돌은 포트 수를 세고, 브로드캐스트는 인터페이스 또는 VLAN 수를 세십시오.