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스위치가 뭐야
스위치(Switch)는 컴퓨터 네트워크에서 일반적인 네트워크 장치 중 하나로 LAN(Local Area Network)에서 여러 대의 컴퓨터와 다른 네트워크 장치를 연결하는 데 사용됩니다. 스위치는 데이터 링크 계층에서 작동하며 대상 MAC 주소에 따라 한 포트에서 다른 포트로 데이터 프레임을 전달하여 장치 간 고속 데이터 교환 및 통신을 실현합니다.
스위치 작동 방식
스위치는 학습 및 전달 메커니즘을 통해 데이터 전송 및 라우팅을 구현합니다. 컴퓨터가 데이터 프레임을 스위치로 보내면 스위치는 데이터 프레임에서 목적지 MAC 주소를 확인하고 목적지 주소에 해당하는 포트로 데이터 프레임을 전달합니다. 스위치는 다른 컴퓨터의 MAC 주소와 해당 연결 포트 간의 매핑 관계를 알기 위해 전달 테이블(MAC 주소 테이블이라고도 함)을 유지 관리합니다.
스위치가 시작되면 전달 테이블이 비어 있습니다. 데이터 프레임이 스위치에 도착하면 스위치는 데이터 프레임의 소스 MAC 주소를 확인하고 주소를 데이터 프레임을 수신한 포트와 연결하고 데이터 프레임의 대상 MAC 주소를 포워딩 테이블에 추가합니다. 이러한 방식으로 스위치는 각 MAC 주소와 해당 연결 포트 간의 해당 관계를 점진적으로 학습합니다.
스위치가 데이터 프레임을 수신하면 대상 MAC 주소에 따라 전달 테이블에서 해당 포트를 조회하고 모든 포트에 브로드캐스팅하는 대신 데이터 프레임을 대상 포트로만 전달합니다. 이러한 방식으로 스위치는 대상 장치에 데이터 프레임을 대상 방식으로 전송하여 네트워크 성능과 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
스위치 이점 및 기능
스위치에는 LAN에서 일반적으로 사용되는 네트워크 장치로 만드는 다음과 같은 장점과 기능이 있습니다.
- 고속 데이터 교환: 스위치는 고속 데이터 교환 및 전송을 제공할 수 있습니다. 동시에 여러 데이터 프레임을 처리하고 대상 MAC 주소에 따라 올바른 포트로 데이터 프레임을 전달하여 효율적인 데이터 전송을 실현할 수 있습니다.
- 낮은 충돌률: 스위치는 모든 장치에 브로드캐스팅하는 대신 대상 MAC 주소에 따라 데이터 프레임을 대상 장치로 직접 보낼 수 있습니다. 이것은 데이터 프레임의 충돌과 충돌 도메인의 범위를 줄여 네트워크의 효율성을 향상시킵니다.
- 유연한 포트: 스위치에는 일반적으로 여러 컴퓨터 및 기타 네트워크 장치를 연결하기 위한 여러 포트가 있습니다. 각 포트는 독립적으로 데이터 교환 및 포워딩을 수행할 수 있으므로 네트워크 확장 및 유연성을 지원합니다.
- 격리 및 보안: 스위치는 데이터가 특정 네트워크에서만 전송될 수 있도록 서로 다른 네트워크 세그먼트 또는 가상 근거리 통신망(VLAN)을 격리할 수 있습니다. 이를 통해 네트워크의 보안 및 관리 유연성이 향상됩니다.
- 자동 학습 및 전달: 스위치에는 전달 테이블의 MAC 주소 및 포트 매핑 관계를 자동으로 학습하고 업데이트할 수 있는 학습 및 전달 메커니즘이 있습니다. 이러한 방식으로 스위치는 데이터 프레임을 동적으로 전달하여 네트워크 토폴로지의 변경 사항에 적응할 수 있습니다.
- 흐름 제어 및 로드 밸런싱: 스위치는 흐름 제어 및 로드 밸런싱을 구현하여 네트워크에서 데이터 전송의 균형과 공정성을 보장할 수 있습니다.
다른 유형의 스위치
기능 및 크기에 따라 다음을 포함하여 선택할 수 있는 여러 유형의 스위치가 있습니다.
- 관리되지 않는 스위치: 관리되지 않는 스위치는 가장 단순한 유형의 스위치이며 기능이 제한되어 있습니다. 일반적으로 원격 구성 및 모니터링을 지원하지 않으며 소규모 LAN에 적합합니다.
- 관리형 스위치: 관리형 스위치에는 더 많은 기능과 구성 옵션이 있습니다. 관리자는 원격 관리 인터페이스를 통해 스위치를 구성, 모니터링 및 문제 해결할 수 있습니다.
- 레이어 2 스위치: 레이어 2 스위치는 MAC 주소를 기반으로 데이터를 전달하는 스위치로 소규모 LAN에 적합합니다. 일반적으로 기본 네트워크 관리 기능을 지원합니다.
- 레이어 3 스위치: 레이어 3 스위치는 다른 네트워크 세그먼트 간에 데이터를 전달할 수 있는 라우팅 기능이 있는 스위치입니다. 이들은 일반적으로 대기업 네트워크 및 복잡한 네트워크 토폴로지에서 사용됩니다.
결론적으로
스위치는 LAN에서 여러 대의 컴퓨터와 기타 네트워크 장치를 연결하는 데 사용되는 컴퓨터 네트워크의 중요한 네트워크 장치입니다. 학습 및 전달 메커니즘을 통해 고속 데이터 교환 및 라우팅을 실현합니다. 스위치는 고속 데이터 교환, 낮은 충돌률, 유연한 포트, 격리 및 보안과 같은 장점과 기능을 가지고 있습니다. 관리되지 않는 스위치, 관리되는 스위치, 계층 2 스위치 및 계층 3 스위치를 포함하여 요구 사항에 따라 다양한 유형의 스위치를 선택할 수 있습니다.
이 블로그가 스위치를 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 추가 질문이 있는 경우 언제든지 질문하거나 관련 문서 및 리소스를 참조하십시오.
참조 리소스:
- James F. Kurose 및 Keith W. Ross의 "컴퓨터 네트워킹: 하향식 접근 방식"
- "이더넷 스위치: 스위치를 사용한 네트워크 설계 소개" Charles E. Spurgeon 저