[Network] 네트워크 스위치

🍀 목차
스위치
L1 스위치, 더미 허브
L2 스위치, 스위칭 허브
L3 스위치, 라우터
L4 스위치
L7 스위치

스위치

패킷의 흐름을 결정해 주는 장치. 네트워크 회선과 서버컴퓨터를 연결하는 네트워크 장비를 말함.

 

L1 스위치, 더미 허브

• OSI 1 계층인 물리 계층 장비.
• 컴퓨터 신호를 분산시켜 내보낼 수 있다.
• 허브에 연결된 케이블에 신호가 들어오면 동일한 신호를 다른 모든 케이블로 전달한다(Broadcast).
• 여러 대의 PC를 하나의 LAN에 연결한다.
• 멀티포트 기능을 가지고 있으며 단순 데이터를 전송하는 리피터 기능을 가지고 있다(멀티포트 리피터라고도 함).
• 가격이 저렴하다. 하지만 요즘은 더 고성능의 스위치들의 가격이 낮아져 사라지고 있다.
• 하나의 대역폭을 나눠 쓰는 방식이어서 연결된 컴퓨터가 많을수록 전체적인 네트워크 속도가 떨어진다. 
• LAN 장비로 분류됨. 

리피터 : OSI 1계층인 물리 계층 장비. 신호를 수신하여 증폭한 후 다음 구간으로 재전송한다. 신호를 먼 거리까지 전달하게 해 준다.

 

L2 스위치, 스위칭 허브 

• OSI 2 계층인 데이터 링크 계층 장비.
• 같은 망 안의 디바이스를 서로 연결하여 데이터 공유를 돕는 장치.
• LAN의 여러 장치 간 통신을 중앙 집중화한다.
• 연결된 장비들의 MAC 주소를 저장해 두고 특정 장치에서 패킷이 오면 목적지를 파악해 해당 포트로 패킷을 전송한다.
• 정보를 동시에 주고받을 수 있고 불필요한 트래픽이 감소하여 더미 허브보다 빠르다.
• 포트별로 대역폭을 부여해 속도를 보장.
• LAN 장비로 분류됨.
• DataLink(이더넷) 부분만 보고 패킷 흐름을 결정한다.
• 포트를 기반으로 네트워크를 가상으로 구분(VLAN, Virtual LAN, 가상랜) 하여 Broadcast 패킷에 의한 성능 저하를 보완한다. 

 

L3 스위치, 라우터

• OSI 3 계층인 네트워크 계층 장비.
• 여러 스위치, 각각의 LAN를 연결하여 더 큰 네트워크를 형성하게 해 준다.
• 트래픽을 전달하고 효율적인 경로를 선택하는 라우팅 기능이 있다.
• L2 스위치가 MAC 주소까지만 알았다면, L3 스위치는 MAC+IP 주소. L2 + Routing.
• WAN 장비로 분류됨.
• 자신과 가장 가까운 라우터의 주소를 갖고 있다.
• 패킷의 출발지 주소 또한 알 수 있음.
• IP 주소에 따라 패킷 흐름을 결정한다.
• 똑똑하므로 가격이 비싸다.
• 공유기 또한 L3 기능을 가지고 있다(L3 + Wifi, AP 장비라고도 함). L3 스위치가 기업형이라면 공유기는 가정용이다.

 

L4 스위치 

• OSI 4 계층인 전송 계층 장비.
• IP 주소와 포트 번호에 대한 로드밸런싱(부하 분산) 기능이 추가됨.
• 모든 외부의 요청을 받아 서버들에게 나눠줌.
• TCP/UDP 정보를 읽고 처리한다.
• IP+Port(Session, Connection)를 보고 스위칭한다.
• TCP, UDP, HTTP 등의 프로토콜의 헤더(Header)를 분석하여 FTP, HTTP, SMTP 중 어떤 프로토콜인지 확인하여 스위칭 우선순위를 판단한다.  

 

L7 스위치

• L5(Session), L6(Presentation)는 L7(Application)에 포함되는 계층이다.
• 전 계층의 기능을 모두 사용할 수 있는 네트워크 스위치.
• 보안 스위치라고도 한다.
• 패킷 내용(Content)까지 보고 패킷 흐름을 결정한다.
• L4가 L3~4에 속하는 IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보를 보고 스위칭한다면 L7은 L3~7에 속하는 IP주소, TCP/IP 포트 정보, 패킷 내용(URL 정보, 쿠키 정보, 페이로드 정보 등)까지 보고 스위칭해준다.
• 보안에도 더 유리하고 정교한 로드 밸런싱이 가능하다(L4의 4계층 로드밸런싱보다 정교한 콘텐츠 기반 로드밸런싱 지원).

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참고 자료

http://wiki.hash.kr/index.php/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC_%EC%8A%A4%EC%9C%84%EC%B9%98