Duplex

Duplex - 시스템 상호간 통신 시 송.수신이 어떤 형식으로 이루어지는지에 대한 mode이다.

simplex - 단방향 통신 , 송신자 = 송신만 / 수신자 = 수신만 하는 형태

 

Duplex는 쌍방이 송.수신을 지원하는 형태이고 Half Duplex와 Full Duplex로 나뉜다.

 

예전에 학원에서 네트워크 실습 할 때 항상 스위치에 Full Duplex를 걸어줬던 기억이 있는데,

Default로 설정되어 있는 Half Duplex 상태는 반 이중방식이라고 하며 데이터를 송신하는 동안 수신하지 못하는 방식이다.

즉 내가 상대방에게 데이터를 보내고 있으면 상대방이 나에게 보내는 데이터를 받지 못한다.

 

그래서  Full Duplex 방식으로 전환을 시켜줘야 전 이중방식으로 통신하는 쌍방이 데이터 송신과 동시에 수신이 가능하게 된다. 일반적인 데이터 통신은 거의 다 Full Duplex 형식을 사용하고 있다.

 

고전적인 Ethernet 네트워크 구성은 동축 케이블이나 Hub를 통해 구성되고, 프로토콜 특성상 공유 매체를 통해 송신이나수신 트래픽에 관계없이 하나의 트래픽만 매체를 통해 전달할 수 있기 때문에 Half Duplex 형식으로 이루어진다.

 

그러나 2계층 장비인 Switch가 출시된 후 Full Duplex로 Ehternet 구성이 가능하게 됐고, 송.수신을 동시에 할 수 있게 되며 결과적으로 송.수신 채널의 분리로 100Mbps Ethernet의 경우 총 Throughput은 200Mbps를 갖게 되었다.

*Throughput : 통신에서 네트워크 상 어떤 노드나 터미널로부터 또 다른 터미널로 전달되는 단위시간당 디지털 데이터 전송으로 처리하는 양 

** 쉽게 설명해서 2계층을 예로 들자면, throughput 단위로 초당 비트 수 -> bps 를 주로 사용한다.

 

Duplex 설정 시 서버와 같은 시스템 네트워크 인터페이스, Switch Port, Router interface가 일치해야 한다.

 

발생할 수 있는 문제 

 

100/10 Ethernet  카드와 Switch의 경우 상호 auto-negotiation을 수행해 speed와 duplex 모드가 자동적으로 설정되어야 하지만 auto-negotiation protocol의 차이로 제대로 연결되지 않는 경우가 발생한다.

* auto-negotiation : 직역하자면 자동 협상, 두 장치간 p2p 링크에서만 정의된다. Link로 연결된 인접 노드간 speed와 duplex의 자동적인 협상으로 무선링크나 token ring 프로토콜에서 사용하지 못한다.

** 기본 원리는 advertise(방송) 방식으로, 두 장치는 advertise 받은 상대 장치 성능을 확인 후 지원 가능한 최고의 성능으로 auto-nego 한다.

 

Duplex 설정이 서로 맞지 않을 시 Collision error가 발생한다.

* Collision error : 네트워크에서 두 장치가 동시에 데이터를 전송하려고 할 때 발생하는 현상이다. 네트워크 장비들은 트래픽 충돌을 방지하기 위해 CSMA/CD 프로토콜을 사용하는데, 이 프로토콜은 충돌이 감지되면 재전송을 시도하는 방식으로 동작한다.