브리지는 OSI모델의 데이타링크 계층 중 MAC계층에서 일을 수행하며, 두 세그먼트 사이에서 데이타링크 계층간의 패킷 전송을 담당하는 장치이다. 즉, 2개 이상의 독립된 세그먼트를 결합해서, 결과적으로 하나의 network인 것처럼 보이게 한다. 초기의 브리지는 어드레스를 조사하지 않았지만, 현재는 MAC 어드레스를 조사하여 데이타링크층이 관리하는 패킷의 source 어드레스와 destination 어드레스를 보고 그 패킷을 통과해야 할 것인지, 아닌지를 판정해서 traffic을 filtering하는 기능과 데이타를 forwarding하는 기능을 수행한다.
즉, 발신처와 수신처를 브리지에서 보아같은 세그먼트측에 존재하고 있을 때는 다른 세그먼트측에 패킷을 통과시킬 필요 없이 브리지는 그 패킷을 없앤다. 이와같은 브리지를 데이타링크 브리지 또는 MAC(Media Access Control) Level 브리지라 부른다.
커다란 network에서는 전체적인 traffic을 낮추는 것이 중요한 문제로 되어있어 데이타 링크 브리지는 유효한 수단이 된다. 브리지는 상위 프로토콜에 완전 독립적이다. 따라서 브리지는 자신이 수신하여 내보내는 패킷이 어떤 형태를 갖는지 알지 못한다. 브리지는 자신이 보내는 패킷의 내용을 해석하는 기능이 없으므로 서로 다른 프로토콜에 맞게 데이터를 전환시키지 못한다.
브리지는 여러가지 제품 특성에 따라 분류될 수 있으나 일반적인 분류 방법에 따르면 Local과 Remote로 구분된다. Local 브리지는 동일 지역 내에서 다수의 LAN 세그먼트들을 직접 연결한다. Remote 브리지는 LAN과 WAN을 연결하는 것으로 서로 다른 지역간의 다수의 LAN 세그먼트들을 대개의 경우 전화선을 통해 연결한다.
Remote 브리지는 LAN과 WAN의 속도차이라는 문제를 안고 있다. 일부 고속 WAN 기술이 등장하고 있으나 일반적으로 LAN 속도가 WAN에 비해 몇 배 이상 빠르다. Remote 브리지가 WAN 속도를 개선시킬 수는 없지만 속도 차이를 충분한 버퍼 용량으로 해결할 수는 있다. 이것은 입력 데이터를 버퍼에 저장하고 시리얼 링크가 수용할 수 있는 속도로 전송함으로써 이루어진다.
IEEE(The Institute of Electrical and Electronic Engineers)에서는 OSI 모델의 데이터링크층을 두개의 분리된 층으로 구분하고 있는데, MAC(Media Access Control)층과 LLC(Logical Link Control)층이 그것이다. MAC층은 매체 액세스 즉 contention(CSMA/CD), token passing 등을 다루며, LLC 층은 framing, flow control, error control 그리고 MAC 층의 addressing 등과 관련된다.
어떤 브리지는 MAC층 브리지로 이것은 동일한 네트워크(예로 IEEE 802.3과 IEEE 802.3)를 연결한다. 또 어떤 브리지는 서로 다른 데이터링크층의 프로토콜(예로 IEEE 802.3과 IEEE 802.5)을 연결할 수 있다. IEEE 802.3 호스트(Host A)는 애플리케이션 정보를 가진 패킷을 생성하고, IEEE 802.3 프레임으로 캡슐화해서 IEEE 802.3 매체를 통해 브리지에 전송한다. 브리지는 MAC층에서 프레임의 IEEE 802.3 헤더를 벗겨내고 LLC 층으로 프레임을 전달한다. LLC층에서 처리된 프레임은 MAC층으로 되돌려져 IEEE 802.5 프레임으로 캡슐화된후 IEEE 802.5 호스트(Host B)로 전송된다.
Transparent 브리지(learning 브리지)는 별도의 프로그래밍없이 자체 learning 기능에 의해 addressing table을 update시키며 forwarding, filtering을 판단하여 동작한다.
Source routing 브리지는 IBM Token Ring network에서 사용하는 방법으로 data 패킷 내에 있는 라우터정보에 의해 bridging 기능을 수행한다. 또 XNS(Xerox Network System), TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol), OSI, Decnet 등의 패킷내에 있는 MAC level header인 source 어드레스, destination 어드레스는 위치가 통일되어 있으므로 protocol에 의존하지 않고 사용할 수 있다.
라우터는 세그먼트, 또는 LAN->WAN->LAN을 결합하는 물리적 배치에서는 브리지와 비슷하지만 넓은 범위에서는 크게 다르다. 브리지는 tree 구조와 같은 분기부분에 배치되어, 필요하지 않은 패킷을 버리고 가지만 라우터는 폐(廢)loop를 가지는 것과 같은 network을 구성할 수 있어 필요한 패킷만을 최적의 코스로 선정해서 통과시킨다.
라우터는 internet protocol(network층)에 있는 network 번호에 따라 판정한 다음에 node 번호에 따라 판정을 하고 최종 도달지를 계층적으로 결정한다. network에 있는 internet protocol은 XNS, TCP/IP, OSI, DECnet 등의 protocol에 의해 정의의 방법이 다르므로 라우터는 기본적으로 단일 protocol을 support하게 된다. 거꾸로 생각하면 복수의 protocol이 혼재하는 Backbone network에서 특정 protocol의 network만을 선택할 수 있고, Ethernet(10Mbps)에서 회선(48Kbps ~ 1.5Mbps)으로 speed에 의한 부하율 저하가 필요한 곳에서는 효과적이다.
또, 대규모 network에서 mesh이나 복수의 loop형을 포함하는 복잡한 topology를 구축할 수 있고 serial link(직렬 접속)를 병행해서 사용함에 따라 load sharing을 할 수 있다.
결론적으로 cost performance와 traffic분석의 균형에서 브리지를 사용할 것인지 라우터를 사용할 것인지를 선택하게 된다. 라우터는 부분망 내에서 주고 받는 데이터는 부분망 내에서만 한정적으로 움직이도록 제한을 가하여 네트워크에 발생될 수 있는 불필요 작업량을 제거해 준다. 라우터가 읽는 네트워크 계층의 주소가 데이터 패킷이 가야할 목적지 주소이다. 라우터는 패킷내의 목적지 주소를 읽을 수 있으므로 라우터내의 Routing table(경로표)을 이용해 데이터 패킷이 지나가야할 경로를 지정한다.
경로표 작성은 수작업으로 하는 Static Routing과 라우터 스스로 갱신하는 Dynamic Routing이 있다. 여러 부분망 사이에는 사용하는 프로토콜과 장비가 다르므로 이런 차이를 극복하고 서로 의미있는 정보를 교환하도록 종합망을 구축해야 한다.
브라우터(BROUTER)는 브리지나 라우터처럼 네트워크 상의 세그먼트 분리를 유지하면서 물리적으로 떨어진 네트워크를 연결한다. Routed 프로토콜에서의 데이터 전송에서는 라우터기능을 하며 그 외의 프로토콜에 대해서는 브리지 기능을 수행한다. 브리지나 라우터에 비해 비용 및 효과면에서 유리하다. 요즘에 말하는 라우터란 대부분 브라우터를 지칭한다.
♥ 필자: 쌍용정보통신(주) 통신사업팀 박성찬
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