[컴퓨터망] 6. Link Layer(LANs: Switch, VLANs)

Switch

현재 이더넷은 star topology 형태로 동작하기 때문에 스위치나 허브의 도움이 필요하다. 스위치와 허브의 차이를 잠깐 짚어보자면, 허브는 각 노드의 위치를 저장하고 있지 않기 때문에 데이터를 받으면 연결된 모든 기기에 데이터를 전송한다. 반면에 스위치는 스위치 테이블이 있어서 해당하는 기기에만 데이터를 전송한다. 스위치가 테이블을 만드는 과정을 알아보자.

 

 

스위치는 처음에 모든 기기에 대한 정보를 가지고 있지 않는다. 스위치는 라우터와 같이 프로토콜을 사용해서 테이블을 만드는 것이 아니라 Self-Learning으로 테이블을 만든다. 스위치로 프레임이 들어오면 송신자 주소를 확인하고 이를 스위치 테이블에 기록한다. 스위치에 연결된 모든 기기들이 한번씩 프레임을 보내면 테이블이 완성된다. 

 

만약에 테이블에 저장되어 있지 않은 곳으로 프레임을 전달해야 한다면 어떻게 해야 할까? 송신자를 제외하고 모든 기기에게 broadcast 메세지를 보낸다. 메세지를 받은 기기들은 자신의 주소라면 수신하고 아니라면 보지 않는다. 이러한 방법을 flooding 이라고 한다.

 

 

Switch vs Router

모든 네트워크를 스위치로만 구성할 수 있을까? 그렇다. 그러나 스위치로만 구성하면 목적지까지 도착은 하는데, 성능이 좋지 않을 것이다. 라우터를 추가하면 최적의 경로로 패킷을 전송할 수 있게 된다. 

 

스위치와 라우터 모두 목적지로 패킷을 전달하는 역할을 한다. 하지만 스위치는 데이터 링크 계층 기기이고, 라우터는 네트워크 계층 기기이다. 그래서 스위치는 데이터링크 계층의 주소만, 라우터는 네트워크 계층의 주소만 확인할 수 있다. 

 

 

VLANs

Local Network는 어떻게 정의할 수 있을까? ARP를 사용할 때는 로컬 네트워크 내에서만 동작한다고 했다. 만약에 원래 네트워크에서 다른 네트워크로 이동했다고 하면, 물리적으로는 다른 네트워크에 존재하는데, 논리적으로 연결되어 있기 때문에 Broadcast를 하면 그 기기도 수신할 수 있다. 다른 네트워크로 패킷이 전송된다는 것은 중간의 스위치들이 Virtual LAN에 연결되어 있으면 가능하다. 각 기기의 포트 정보를 기준으로 VLAN을 구성하기 때문에 정보를 주고 받을 수 있다.