L2 및 L3 스위치에 대한 이해

L2스위치, L3스위치라 함은 각각 Layer 2, Layer 3 계층에서 동작하는 스위치를 말합니다.

우선 Layer에 대한 이해를 돕기 위해 아래 자료를 통하여 OSI 7계층에 대한 이해를 하셔야 하며, OSI 7계층과 TCP/IP 4계층에 대해 구분지을 수 있어야 합니다.

이 자료에 대해서는 예전에 포스팅 해드렸던 아래 링크들을 통해 학습하시면 되겠습니다.

TCP/IP 개념 및 기본 이해 (네트워크 개념)

TCP/IP versus OSI 계층 비교 구조

라우터 및 스위치 기본 교육 자료 (Router & Switch) - 기초

흔히 말하는 OSI Reference Model 과 TCP/IP Conceptual Layers 에 대한 이해는 아래 그림을 통해 단번에 이해하실 수 있겠습니다.

OSI 7계층 중 1/2계층에 해당하는 물리계층/데이터링크계층을 합쳐 Network Interface 계층으로 정의하며, IP로 동작하는 3계층인 네트워크 계층을 Internet 계층이라 정의합니다.

TCP/IP 네트워크 인터페이스 계층에은 이더넷, 토큰링, PP 등의 프로토콜이 있으며 CSMA/CD, MAC, LAN, X.25, 패킷망, 위성통신, 다이얼업모뎀 등 전송에 사용되는 계층을 말합니다.

인터넷 계층에는 IP, ARP, RARP, ICMP, OSPF 등이 있으며 통신 노드 간의 IP 패킷을 전송하는 기능, 그리고 라우팅 기능을 담당하게 됩니다.

아래에 TCP/IP 각 계층에 대한 프로토콜의 종류를 나열해 보았습니다.

- Application : DNS, SNMP, SMTP, TELNET, FTP, TFTP

- Transport : TCP, UDP

- Internet : IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP

- Network : Ethernet, 802.3, 802.5, FDDI

사용자들의 눈에 익고 평소 사용하는 내용으로 쉽게 이해하실 수 있겠습니다.

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L2 스위치는 Layer 2에서 동작하는 스위치로 Mac addresss를 보고 데이터를 전달(switching) 해주는 기능을 담당하며 하드웨어적으로 동작합니다.

일반적으로 출시된 L2스위치는 1개의 vlan으로 동작(허브)하며 default-routing을 지원하는 라우팅 1줄을 설정할 수 있는, 업링크 포트를 설정할 수 있는 정도입니다.

MAC을 제어할 수 있지만 IP를 이용한 라우팅 등의 전달은 수행할 수 없습니다.

사진출처 : cisco.com

L3 스위치는 Layer 3에서 동작하는 스위치로 IP address를 보고 경로를 결정지으며, 소프트웨어를 지원하는 ASIC 하드웨어 칩을 이용하여 동작합니다.

L2 스위치의 단순한 vlan 개념에서 벗어나 inter-vlan 개념의 복잡하고 다양한 보안성을 구현할 수 있겠습니다.

원래의 L3 개념은 소프트웨어로 동작하는 라우터를 지칭하였지만, ASIC의 발전과 함께 L3급으로 동작할 수 있는, MAC 주소 뿐만 아닌 IP 주소를 보고 경로를 결정지을 수 있는 스마트한 스위치 장비가 출시됨에 따라 그 스위치 또한 L3 라우팅을 담당할 수 있게 되었으니, 그 스위치에 L3의 이름을 붙여준 것입니다.

일반적으로 명하는 L3스위치는 L3 Switch Router가 정식 명칭입니다.

현재에 이르러서는 라우팅 기능만 제공하는 소트프웨어적인 라우터보다는, ASIC 칩을 이용하여 하드웨어적인 처리가 가능한 L3스위치가 주를 이루고 있으며, 논리적인 판단을 최소화하고 빠른 속도를 구현하는 L3스위치가 각광을 받고 있습니다

요즘에도 널리 사용되고 있는 고성능 7600 시리즈, 6500 시리즈, 4500 시리즈에서는 기본적인 라우팅 기능 외에 L3 스위치 기능을 구현할 수 있겠습니다.

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