[데이터통신] LAN Bridge(1): Bridges

여러개의 LAN을 상호 연결해 확장한다. 이 때 bridge 혹은 router가 사용된다. router은 LAN과 WAN을 상호 연결할 수 있기에 더 일반적으로 사용되지만, 여기서는 bridge에 대해 살펴보도록 하겠다.

 

bridge는 두 장치 사이에서 LANs을 연결하는 데에 가장 단순한 구조이다. bridge는 physical, link layers에서 동일한 프로토콜을 사용하는 LAN 사이에서 사용하기 위해 설계되었다.

 

LAN의 범위를 무한히 늘리는 것 대신 bridge를 사용해 범위를 확장시키는 것에는 몇 가지 이유가 있다.

• Reliability:
• Performance:
• Security:
• Geography:

---

1. Functions of Bridge

서로 다른 두 LAN A, LAN B가 있다고 가정하자. Bridge는 LAN A와 LAN B 사이에 설치된다. Bridge는 LAN A에서 전송된 모든 frame들을 읽고 LAN B에 있는 station으로 전송되는 frame들을 받아들인다. LAN B에서는 MAC을 이용해 이 frame들을 재전송 한다. B-to-A traffic도 마찬가지의 방식으로 이루어진다.

 

2. Bridge Design Aspects

동일한 프로토콜을 가진 LAN을 연결하기 때문에, frame의 내용 혹은 형식을 변형시키지 않는다. 또한 추가적인 header가 필요하지 않고, 받은 것과 동일한 비트를 복사해 전송한다.

 

bridge는 충분한 buffer space를 가져야 한다. 재전송하는 것보다 빠른 속도로 frame이 도착할 때 필요하다. (peak traffic rate)

 

bridge는 addressing and routing intelligence를 가져야 한다. 즉, 어떤 frame이 통과해야 하는지를 알 수 있어야 하고, 많은 수의 bridge에 의해 2개 이상의 LAN이 연결 될 때, 적절한 다수의 bridge로 frame이 routing될 수 있어야 한다.

 

또한, bridging은 모든 stations들에게 투명해야 한다. 즉, 다수의 LAN에 있는 모든 station들이 하나의 LAN에 있는 것처럼 보여야 한다.

 

3. Bridge Protocol Architecture

IEEE 802.1D specificaion에서 MAC bridges를 위한 프로토콜 구조를 정의한다.

 

Bridge는 LLC layer를 필요로 하지 않는다. 오직 MAC level과만 관계가 있다. 

 

Station  address는 MAC level에 존재하는데, 이것을 MAC address라고 한다. Destination MAC address (DA)는 전체 LAN에 있는 destination의 주소를 말한다. 즉, DA는 router의 MAC address로 외부 네트워크의 최종 목적지 노드이다.

 

4. Routing in Multiple LANs

복잡한 LAN들의 집합은 두 개 이상의 루트를 가지기도 한다. 이는 load balancing의 가능성을 만들고, fault tolerance가 가능하도록 하기 위함이다.

 

이런 상황에서 bridge는 어떤 LAN으로 frame을 보낼 지를 결정할 수 있어야 한다. 이를 위해 routing 기술이 사용된다. Fixed routing, Spanning Tree algorithm, Source Routing 등의 기술이 존재한다.

 

가장 단순한 fixed routing에 대해 간단히 살펴보자. fixed routing에서는 각 LAN을 연결하는 경우의 수가 여러개 일지라도 가장 짧은 route를 하나 정해 고정시켜 놓는다.

---

 

지금까지 bridge가 무엇인지에 대해서 알아보았다. 다음 글에서는 Spanning Tree algorithm에 대해 더 자세히 알아보도록 하겠다.