[네트워크] IT 엔지니어를 위한 네트워크 입문 - 4장. 스위치:2계층 장비

 

스위치

기본 동작: MAC 주소를 기반으로 동시에 프레임(책에서는 '패킷'이라고 표현)을 전달

- MAC 주소 테이블: MAC 주소와 인터페이스 정보가 매핑

- 플러딩(Flooding): 허브처럼 모든 포트에 패킷을 전달하는 것
- 어드레스 러닝(Address Learning): MAC 주소 테이블을 만들고 패킷의 출발지 MAC 주소를 이용함
- 포워딩/필터링(Forwarding/Filtering): 도착지 MAC 주소로 MAC 주소 테이블 정보를 참조해 해당 포트로 포워딩, 다른 포트로는 필터링하여 보내지 않음

VLAN(Virtual Local Area Network)
하나의 스위치를 여러 개의 논리적인 스위치(네트워크)로 나누는 것
다른 층의 단말을 하나의 VLAN으로 묶어서 통신할 수 있음

- 포트기반 VLAN(Port Based VLAN): 포트를 기준으로 VLAN을 나누어 고정 포트에 VLAN 할당
- MAC 기반 기반 VLAN(MAC Based VLAN) = 동적 VLAN(Dynamic VLAN): MAC 주소를 기준으로 VLAN을 나누어 동적으로 VLAN 할당
- VLAN 모드(Truck/Access) 동작 방식
   태그(Tagged) 또는 트렁크(Truck) 포트: 한 포트에서 여러 VLAN에 정보를 동시에 전송할 때 VLAN ID를 끼워 이용
   Access: 단일 VLAN 정보만 전달하는 것, 일반적인 포트

 

SPoF(Single Point of Failure)

단일 장애지점, 하나의 장애로 전체 시스템이 마비되는 상황
SPoF를 피하기 위해 이중화, 또는 다중화를 진행

- Loop(루프): 네트워크에서 발생하는 루프는 데이터의 무한 전송을 초래하여 네트워크를 마비시킬 수 있음

 

STP(Spanning Tree Protocol)
루프를 방지하기 위해 STP를 사용

 

BPDU(Bridge Protocol Data Unit)

스패닝 트리 프로토콜에서 스위치 간에 정보를 교환하기 위한 프로토콜 데이터 유닛
브리지 간에 브리지 ID 등의 정보를 상호 확인함

스위치 포트의 상태 및 변경 과정
- 스패닝 트리 프로토콜이 동작 중인 스위치에서 루프를 막기 위해 차단 상태 -> 트래픽 흐를 때 까지 과정
  1) Blocking: 패킷 차단, 상대방의 BPDU를 기다림 (20초)
  2) Listening: 자신의 BPDU를 상대에게 전송. 브리지 ID를 확인함 (15초)
  3) Learning: 포트를 포워딩하기로 결정. MAC 주소 학습 (15초)
  4) Forwarding: 패킷 포워딩. 정상 통신

RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)

스패닝 트리 프로토콜을 보다 빠르게 진행하기 위한 프로토콜
다양한 BPDU를 사용하여 빠르게 토폴로지 변경 상황을 전파 (2~3초)

MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)

여러 개의 VLAN을 하나의 스패닝 트리로 관리하기 위한 프로토콜 -네트워크 자원을 효율적으로 사용. 로드 셰어링 가능