데이터통신과 네트워킹6판
[데이터통신과 네트워킹 6판] 데이터 통신 장치와 가상 LAN(VLAN)의 핵심 정리
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2025. 3. 13. 14:00
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1. 연결 장치(Connecting Devices)
네트워크에서 데이터를 전달하는 주요 연결 장치들:
- 허브(Hub)
- 물리 계층에서 작동하며, 수신한 데이터를 네트워크의 모든 포트로 전송합니다.
- 데이터가 특정 목적지 없이 모든 장치에 전달됩니다.
- 링크 계층 스위치(Link-Layer Switch)
- 물리 계층과 데이터 링크 계층에서 작동하며, MAC 주소를 확인해 데이터를 특정 포트로 전달합니다.
- 불필요한 데이터 전송을 줄이고 효율성을 높입니다.
- 라우터(Router)
- 물리 계층, 링크 계층, 네트워크 계층에서 작동하며, IP 주소를 기반으로 데이터를 전달하고 네트워크 간 연결을 관리합니다.
2. 허브와 중계기(Hubs and Repeaters)
- 허브는 데이터를 모든 포트로 전송하며, 중계기(Repeater)는 약해진 신호를 증폭하여 다시 보냅니다.
- 예: A에서 B로 데이터를 보낼 때, 허브는 데이터를 네트워크의 모든 포트로 방송하며, B만 데이터를 수신합니다.
3. 링크 계층 스위치(Link-Layer Switch)
- 스위치는 MAC 주소를 기반으로 데이터를 올바른 포트로 전달하며, 포워딩 테이블을 사용해 효율적으로 작동합니다.
- 예: 포트 1에서 포트 2로 데이터를 보낼 경우, 다른 포트(포트 3, 4 등)로는 데이터가 전달되지 않습니다.
4. 투명 스위치(Transparent Switches)
- 네트워크 장치들이 스위치의 존재를 인식하지 못하도록 설계된 스위치입니다.
- 자동 학습: 스위치는 프레임을 학습해 포워딩 테이블을 자동으로 생성하며, 네트워크에 루프가 발생하지 않도록 설계됩니다.
5. 루프 문제와 해결책(Loop Problem in Learning Switch)
- 스위치 간 루프가 발생하면 데이터가 중복 전송되며, 네트워크 혼잡이 생길 수 있습니다.
- 해결책: 루프를 방지하기 위해 스패닝 트리 프로토콜(STP)을 사용합니다.
6. 스패닝 트리 프로토콜(Spanning Tree Protocol, STP)
- 네트워크 내 루프를 방지하기 위한 프로토콜입니다.
- 루트 스위치: 가장 작은 ID를 가진 스위치를 중심으로 최단 경로를 찾아 루프를 방지합니다.
- 일부 포트는 데이터를 차단(블로킹 포트)하고, 일부는 데이터를 전달(포워딩 포트)하여 루프 문제를 해결합니다.
7. 라우터(Routers)
- 라우터는 IP 주소를 기반으로 데이터를 전달하며, 네트워크 간 연결을 관리하고 최적 경로를 찾아 데이터를 전송합니다.
8. 가상 LAN(VLANs)
- VLAN은 물리적으로 떨어져 있는 장치들을 가상 네트워크로 묶어 동일한 네트워크처럼 작동하도록 합니다.
- VLAN의 장점:
- 물리적 재구성 없이 그룹 변경 가능.
- 네트워크 보안 강화.
- 특정 그룹에 속한 사용자만 브로드캐스트 메시지를 받도록 제한.
9. VLAN 소프트웨어를 사용하는 스위치
- VLAN 스위치는 LAN을 논리적으로 나누어 네트워크 그룹을 소프트웨어적으로 쉽게 관리할 수 있도록 합니다.
10. 스위치 간 통신(Inter-Switch Communication)
스위치 간 VLAN 정보를 공유하는 방법:
- 테이블 유지: 각 스위치가 멤버십 정보를 저장.
- 프레임 태깅: 프레임에 태그를 추가해 VLAN 목적지를 표시.
- 시간 분할 다중화: VLAN 간 연결을 시간 분할로 처리.
11. VLAN의 장점
- 네트워크의 물리적 구성을 변경하지 않고도 그룹을 재구성 가능.
- 보안 향상: 브로드캐스트 메시지가 다른 그룹에 전달되지 않음.
- 시간과 비용 절약: 네트워크 설정을 쉽게 관리 가능.
결론
이번 요약에서는 네트워크 연결 장치와 VLAN의 핵심 개념을 설명했습니다. 허브, 스위치, 라우터와 같은 장치의 역할과 함께 VLAN을 통해 네트워크를 효율적으로 관리하는 방법을 배울 수 있습니다.
네트워크 설계나 관리 업무를 시작하는 분들에게도 도움이 될 것입니다!
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