네트워크 장비 스위치 Switch 와 종류

스위치와 허브

 스위치는 각각의 단말기에 할당되는 속도를 최대화하여 효율적으로 네트워크를 사용하도록 하는 장치이다. 스위치 이전에 쓰던 허브는 단순히 대역폭을 고정적으로 나눠가지지만 스위치의 경우 효율적으로 최대한 속도가 나오도록 한다. 스위치는 계층별로 여러 개의 스위치가 있으며 하드웨어적으로 직접 처리하기 때문에 속도가 매우 빠르다.

 허브는 초기에 여러 단말기를 사용하기 위해 또는 작은 네트워크를 구성하기 위해 사용하던 장비이다. 저렴하고 간단하지만 속도가 느리다. 모든 패킷을 브로드캐스트로 보내게 된다. 이런 모든 단말기로 패킷을 보내는 것을 플러딩(Flooding)이라 한다. 반이중(half-duplex) 방식으로 통신을 하기에 충돌 가능성이 높은 편이고 때문에 네트워크 지연이 발생할 수 있다.

스위치 Switch

스위치 장비 알카텔 스위치

 (L2 스위치의 경우) Mac Address Table을 가지고 해당 단말기로만 보내는 유니캐스트 방식 통신을 한다. 이를 포워딩(Forwarding)이라 한다. Mac 주소 테이블에는 스위치의 포트 번호와 단말기의 정보가 담겨 있다. 스위치 역시 브로드 캐스트 패킷이 많아지면 성능 저하가 심해진다. 이를 해결하기 위해 VLAN(가상 랜) 기능을 사용하기도 한다. VLAN을 사용하면 포트를 나눠서 가상으로 네트워크를 나누고 보안 측면에서도 유리하다. 스위치의 Mac 테이블도 한정적이어서 저장용량 이상으로 넘치게 되면 스위치도 허브와 동작 방식이 같은 플러딩 형식으로 통신하게 된다.  고가의 장비를 사용하여 해결할 수 있다.

 네트워크 규모가 큰 경우 백본 스위치(BackBone)를 두고 그 아래 워크 그룹(Work Group) 스위치를 두어 소그룹으로 나누어 사용한다.

스위치의 종류

 스위치의 종류는 어느 계층을 기반으로 운용하는지에 따라 그 종류가 나뉜다. 대표적으로 L2, L3, L4 스위치가 있으며 고급화된 스위치로 L4, L7 스위치가 있다. L7 스위치의 경우 크게 많지 않고 사실상 다른 장비에 고성능 스위치 기능이 탑재된 것에 가깝다. OSI 7 계층을 기반으로 스위치 종류를 나눈다.

 

계층의 따른 스위치 종류

 

L2 스위치

 데이터 링크 계층에서 운용하는 스위치다. 가장 기본적인 스위치이며 저렴하고 성능이 우수하다. Mac 주소를 기반으로 스위칭을 하며 특정 포트에 채널을 할당하여 전이중(Full-Duplex) 방식을 사용한다. 모든 스위치가 그렇듯 포워딩 방식으로 동작하며 Mac 주소가 가득 찰 경우 더미 허브와 같이 플러딩 방식으로 동작한다. 가상 Lan을 운용할 수 있고 가격 대비 성능이 우수한 스위치이다.

L3 스위치

 인터넷 계층에서 운용하는 스위치이다. L3 스위치는 IP 주소 기반으로 스위칭을 한다. 라우팅 기능이 탑재되어있는 것이 특징이다. 인터넷 계층에서 운용되는 만큼 IP에서 서비스하는 기능들을 사용할 수 있다. 

L4 스위치

 전송 계층에서 운용하는 스위치다. 스위치에서 다양한 기능을 제공하는 고급형 스위치라고 볼 수 있다.  이 스위치는 L2 못지않게 많이 본 스위치이다. QoS 설정 등 다양한 기능을 가지고 있어 굉장히 효율적으로 네트워크를 구성할 수 있으나 복잡하고 비싼 것이 단점이다.

L7 스위치

 응용계층까지 운용되는 스위치이다. 사실상 다른 장비라 봐도 무방한 스위치이다. 응용계층 패킷까지 분석하여 보안 장비에 주로 쓰인다. 

 

운영의 따른 스위치 종류

 운영에 따른 스위치라 하면 어떤 목적으로 사용하느냐의 따라 나눈 것이다

 백본(Back bone) 스위치

 게이트웨이에서부터 스위치 그리고 스위치로 연달아 연결되어 단말기까지 연결된 트리구조형 네트워크 망중 최상단에 위치한 게이트웨이에 바로 연결되어있는 스위치를 말한다. 스위치와 스위치를 연결해주는 스위치이며 고성능, 다기능 스위치를 주로 쓴다. 

워크그룹 스위치

 워크그룹 스위치는 백본 스위치 아래 붙어있는 스위치를 말하며 단말기를 이어주는 스위치를 주로 칭한다. 어느 한 공간에서 스위치를 두고 단말기를 이어주는 역할을 하며 규모와 구성 방법은 다양하다.

(번외) CISCO VLAN 생성 명령어

 간단하게 vlan 만 생성하는 명령어이며 추가로 포트 등록, 인터페이스 등을 추가 설정하여 valn 세부 설정을 완료하여야 운용 가능하다.

switch>enable
switch#show vlan
(default는 기본적으로 존재하는 vlan이다.)
switch#configre terminal
switch(config)#vlan 2
switch(config-vlan)# name vlan_2
switch(config-vlan)# exit
switch(config)#exit