네트워크는 데이터 패킷을 처리, 라우팅 및 연결하기 위해 함께 작동하는 여러 장치로 구성됩니다.예를 들어, 가정의 로컬 인터넷 네트워크는 데이터를 버퍼링, 부스트 및 오류 검사하는 스위치, 모든 데이터를 라우팅하고 데이터 원본 및 대상을 필터링하는 데 도움이 되는 허브를 사용할 수 있습니다.
이 기사에서 우리는 구체적으로 논의 할 것입니다레이어 XNUMX 및 레이어 XNUMX 스위치;그것들이 무엇인지, 어떻게 다른지, 실제 생활에서 어떻게 사용되는지.
레이어 2 네트워크 스위치 이해:이란?
레이어 2 스위치는 전통적으로OSI(Open Systems Interconnection) 모델의 레이어 2에서 작동하는 데이터 링크 레이어 장치.레이어 2 스위치는 스위치의 물리적 포트에서 MAC(미디어 액세스 제어) 주소로 패킷을 "전환"합니다.여러 장치를 LAN(Local Area Network)에 연결할 수 있지만 MAC 주소로만 연결할 수 있습니다.
레이어 XNUMX 스위치는 어떻게 작동합니까?
패킷 스위칭, 패킷 헤더 검사 및 충돌 도메인 감소를 사용하여 작동합니다.기본적으로 데이터가 네트워크를 통해 전송될 때 스위치는 패킷 헤더를 검사하고 MAC 주소 테이블을 컴파일합니다.MAC 주소는 네트워크 내의 모든 통신을 해결하기 위해 네트워크 인터페이스 컨트롤러에 할당된 고유한 식별자입니다.그런 다음 이러한 MAC 주소는 ARP(Address Resolution Protocol)를 통해 스위치 장치의 해당 물리적 포트에 연결됩니다.
주소 확인 프로토콜이란 무엇입니까?
간단히 말해서 Layer 2 스위치가 처음으로 호스트 장치에 패킷을 보낼 때 정확한 MAC 주소를 알지 못합니다.따라서 호스트 장치가 연결된 모든 물리적 포트에 "ARP" 요청을 보내고 스위치가 MAC 주소로 응답을 받으면 해당 테이블에 MAC 주소를 추가합니다.기본적으로 스위치는 어떤 MAC 주소가 어떤 물리적 포트와 연결되어 있는지 학습하여 네트워크의 장치 간에 데이터가 자유롭게 흐를 수 있도록 합니다.
레이어 2 스위치를 사용하여 데이터 라우팅
그런 다음 스위치는 패킷 스위칭을 사용하여 데이터를 정보의 작은 "패킷"으로 나눕니다.이러한 훨씬 작은 패킷은 네트워크를 통해 많은 양의 정보를 보내는 것과 비교하여 네트워크를 통해 빠르고 효율적으로 라우팅될 수 있습니다(느릴 수 있음).패킷 교환을 사용하면 충돌 영역이 줄어듭니다.충돌 도메인은 두 개 이상의 호스트가 동시에 통신을 시도할 때 발생합니다.네트워크 효율성이 감소하고 패킷/프레임이 충돌하여 재전송해야 합니다.
레이어 XNUMX 스위치의 장점
- 라우팅 장비가 필요하지 않기 때문에 구현 비용이 저렴합니다.
- 매우 낮은 대기 시간.
- 데이터가 네트워크의 호스트에서 호스트 장치로 전송되는 LAN 네트워크에 이상적입니다.
레이어 XNUMX 스위치의 단점
- 네트워크 효율성을 감소시키고 혼잡을 유발하는 브로드캐스트 폭풍(충돌 도메인)에 취약합니다.
- 여러 VLAN에서 작동하지 않습니다.
- 확장 가능하지 않습니다.
레이어 2 스위치 검토
요약하자면, 레이어 2 스위치는 MAC(Media Access Control) 주소만 사용하고 패킷 스위칭을 사용하여 네트워크의 호스트 간에 작은 데이터 패킷을 전송하도록 설계되었습니다.MAC 주소를 스위치의 물리적 포트에 연결하여 작동합니다.
레이어 3 네트워크 스위치 이해:이란?
레이어 3 스위치는 OSI(Open Systems Interconnection) 모델의 네트워크 레이어에서 작동합니다.MAC 주소를 동일한 방식으로 처리할 수 있다는 점에서 레이어 2 스위치처럼 작동하지만 인터넷 프로토콜(IP) 주소도 처리할 수 있습니다.이는 호스트 간에 패킷을 전송할 수 있을 뿐만 아니라 다른 네트워크의 장치와도 연결할 수 있음을 의미합니다.레이어 3 스위치는 기존 라우터보다 빠르게 작동하고 추가 홉 없이 패킷을 라우팅하여 더 빠른 성능과 기능을 가능하게 합니다.그러나 추가 기능이 항상 필요한 것은 아니며 일반적으로 VLAN 라우팅이 필요하거나 추가 지원이 필요한 소규모 산업(예: 대학 캠퍼스)에서만 구현됩니다.
레이어 3 스위치의 장점
- 전용 라우터가 필요하지 않습니다.
- 관리 및 유지 관리할 네트워크 장치의 수를 줄입니다.
- 더 빠른 스위칭 속도.
- 무제한 확장성.
- 데이터에 대한 여러 라우팅 경로를 제공합니다.
- 매우 안전한 데이터 교환 경로가 있습니다.
레이어 3 스위치의 단점
- 작동하려면 더 많은 전력과 대역폭이 필요합니다.
- 구현하는 데 비용이 많이 들 수 있습니다.
- 네트워크가 작으면 추가적인 이점이 없습니다.
OSI 모델이란 무엇입니까?
이제 레이어 2와 레이어 3 스위치가 모두 이 개념적 프레임워크에 속하기 때문에 OSI 또는 개방형 시스템 상호 연결 모델에 대해 여러 번 언급했습니다.OSI 모델은 네트워크 시스템의 여러 계층을 설명하기 위해 1984년 ISO(International Organization for Standardization)에서 발표한 프레임워크입니다.
OSI 모델에는 7개의 레이어가 있습니다.
- 물리적 인
- 데이터 링크
- 인터넷
- 운송
- 회의
- 소개
- 애플리케이션
레이어 2 및 레이어 3 스위치는 각각 데이터 링크 레이어와 네트워크 레이어에 있습니다.
레이어 2 대 레이어 3 스위치 비교 차트
| 레이어 2 스위치 | 레이어 3 스위치 |
| 데이터 링크 계층에서 작동합니다. | 네트워크 계층에서 작동합니다. |
| 물리적 포트와 MAC 주소를 통해서만 패킷/프레임을 보냅니다. | 패킷은 MAC 및 IP 주소로 라우팅할 수 있습니다. |
| MAC 주소만 사용할 수 있습니다. | 레이어 2 또는 레이어 3 스위치로 사용할 수 있습니다. |
| 로컬 영역 네트워크의 트래픽을 줄일 수 있습니다. | 소규모 산업 및 VLAN(가상 근거리 통신망)이 있는 곳에 사용됩니다. |
| 매우 빠르고 효율적입니다. 패킷 헤더를 살펴보십시오. | 레이어 3 스위치가 패킷을 보내기 전에 검사하기 때문에 속도가 느립니다. |
| 단일 브로드캐스트 도메인이 있습니다. | 여러 브로드캐스트 도메인이 있습니다. |
| 네트워크 내에서만 통신합니다. | 통신은 네트워크 내부 또는 외부에서 발생할 수 있습니다. |
레이어 2와 레이어 3 스위치의 사용 사례
레이어 2 또는 레이어 3 스위치를 추천할 때 대답은 네트워크의 크기와 복잡성은 물론 네트워크가 효율적이고 안전하게 작동하는 데 필요한 보안 요구 사항에 따라 다릅니다.
레이어 XNUMX 스위치의 일반적인 애플리케이션
모를 수도 있지만 이미 레이어 2 스위치에 익숙합니다.컴퓨터의 이더넷 연결은 데이터 링크 계층으로 작동하여 MAC 주소를 통해 컴퓨터를 네트워크에 연결합니다.
Layer 2 스위치의 또 다른 적용은 소프트웨어 회사가 서버를 중앙에 배치하고 전 세계에 흩어져 있는 클라이언트가 지연 없이 중앙 서버에 액세스할 수 있는 경우입니다.
또 다른 실제 응용 프로그램은 내부 통신에 의존하지만 인터넷은 필요하지 않은 조직에 있습니다. 계층 2 스위치를 통해 VLAN 네트워킹을 사용할 수 있습니다.마지막 예는 공유 도구를 중앙 위치에 유지하지만 물리적으로 동일한 네트워크에 연결하지 않고도 다른 서버에서 도구에 액세스할 수 있도록 하려는 소프트웨어 테스터입니다.
레이어 XNUMX 스위치의 일반적인 애플리케이션
레이어 3 스위치는 MAC 주소가 충분하지 않을 때 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 활용하여 장치를 다른 IP 네트워크에 연결할 수 있습니다.인터넷 라우터를 통해 레이어 3 스위치에 도달했습니다.
레이어 3 스위치의 다른 애플리케이션에는 대규모 컴퓨터 네트워크가 구축되는 대학 캠퍼스 또는 데이터 센터가 있습니다.네트워크에 수천 명의 사용자가 있거나 네트워크 인프라에서 패치 또는 정책 업데이트를 배포하기 위해 광범위한 장치 관리가 필요한 경우 또는 네트워크의 특정 장치에 대한 특정 제어 규칙을 활성화해야 하는 경우 레이어 3 스위치가 더 적합합니다. 방화벽 보호.
핵심 테이크 아웃
레이어 2와 레이어 3 스위치를 비교할 때 기억해야 할 주요 사항은 차이점이 스위치의 라우팅 기능에 있다는 것입니다.레이어 2 스위치의 경우 라우팅 알고리즘 대신 ARP(Address Resolution Protocol)를 사용하여 데이터를 물리적 포트에서 MAC 주소로 전환하고 향후 패킷에 대한 MAC 테이블을 컴파일합니다.
레이어 3 스위치의 경우 기존 알고리즘을 따라 호스트 네트워크에서 인터넷 프로토콜 주소를 통해 호스트 외부의 다른 장치로 데이터를 보냅니다.
