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Last updated - 2024년 11월 21일 Edit Source

인프런 널널한 개발자님의 네트워크 핵심이론 - 기초를 정리한 노트

보통 논리적인 것을 IT 에서는 가상(Virtual)로 많이 표현함
- 가상에 관련된 기술은 꼭 구름모양으로 해놓더라 ㅋㅋ 팁
하드웨어를 소프트웨어 형태로 구현이 가능한가? → 가능하다.
- ex) CPU를 Machine이라고 하는데, 하드웨어인 CPU를 소프트웨어 형태로 구현했으니까 Virtual이네? 따라서 Virtual Machine이 되는 것
- 하드웨어를 소프트웨어로 구현하는 기술을 가상화 기술이라고 함

OSI 7계층에서의 식별자

대표적인 식별자 3가지를 알아보자

MAC 주소
- L2에서 NIC (랜카드)를 식별하기 위한 식별자
- NIC는 전기 신호가 들어오면 L2에서 데이터 형태(패킷)로 변환하여 내용을 구분하고 물리적인 도착지 MAC 주소를 확인함
IP 주소
- L3에서 host를 식별하기 위한 식별자
Port 번호
- 포트 번호는 어디서 보느냐에 따라 다양한 의미를 가짐
- L2의 하드웨어 관점에서 보면 인터페이스(유선 케이블 꽂는 단자)를 식별하기 위한 식별자
- L3, L4의 네트워크 관점에서 보면 (Web)Service를 식별하기 위한 식별자
- 엔드포인트 관점에서 보면 Process를 식별하기 위한 식별자

정리하자면, OSI 7계층에서의 식별자는 아래와 같이 이해하자

Host : Computer + Network

Host는 크게 Switch / End-point로 나뉜다.

Switch : Network 그 자체를 이루는 host. Infrastructure
- 다 그렇지는 않다. L2 switch는 호스트라고 하지는 않음
- Router, IPS (Security Switch), Tab Switch, Aggregation Switch
End-point : Network 인프라를 이용하는 주체
- 단말
- Client, Server, Peer (P2P 통신) 등등

L3 네트워크 계층이라고 생각해보자.

L3 Switch와 Router는 거의 동일한 기능을 수행함

경로를 찾을 때 항상 “비용"을 고민해야 함

원래, 보통 알고 있는 스위치는 L2 switch로 MAC address를 기준으로 가는 것으로 많이 이해한다. L2의 스위치 기능과 L3의 라우터 기능을 모두 갖춘 장비가 바로 L3 switch 이다.

L2 Switching vs L3 Switching

L3 switch 기본 동작방식

기본적으로 서로 다른 VLAN ID 간에는 라우터를 통하여 패킷을 전송
L3 switch는 수신된 패킷에서 L3에 해당하는 IP 정보 부분을 살펴보고 있다가, 자신이 이미 알고 있는 (캐시되어있는) 주소이면 굳이 라우터를 통하지 않고, 자신이 직접 하드웨어적으로 곧바로 전송함
패킷 플로우에서 첫번째 패킷에 대한 목적지 경로는 라우터로부터 파악하고, 이후 수신되는 패킷들은 자신의 스위칭 기능에 의해 고속 포워딩 수행

그렇다면 L3 switch와 Router의 차이는?

사실상, 큰 차이가 없어서 둘을 동일시해서 부르기도 함
L3 switch : 하드웨어 기반의 라우팅
- CPU에 의한 소프트웨어적인 라우팅이 아닌, ASIC 기반의 고속 라우팅
Router : 소프트웨어 기반의 라우팅
그나마 차이를 꼽자면, L3 switch는 ASIC chip 하드웨어 기반의 고속 라우팅으로 Router와 비교하여 성능적인 측면에서 차이가 난다.

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