L2 스위칭과 L3 라우팅

네트워크 설계에서 L2스위칭과 L3라우팅은 필수적인 역할을 합니다.

이 두 기술은 데이터 패킷을 전달하는 방식에서 차이를 보이며, 각각의 용도와 기능이 다릅니다.

이번 포스팅에서는 L2 스위칭과 L3 라우팅의 개념, 작동방식, 차이점, 그리고 주요 활용 사례를 알아보겠습니다.

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1. L2 스위칭이란?

① 정의

L2 스위칭은 데이터 링크 계층(Layer2)에서 작동하며, MAC 주소를 기반으로 데이터 패킷(프레임)을 전달하는 기술입니다. 주로 스위치에서 사용됩니다.

② 작동 원리

1. MAC 주소 테이블
   • 스위치는 네트워크 장치의 MAC 주소와 포트를 기록하여, 데이터 프레임을 적절한 포트로 전달.
2. 브로드 캐스트
   • 처음에는 모든 포트로 데이터를 전송(브로드캐스트)하고, 이후 MAC 주소를 학습하여 최적화.

③ 주요 기능

• 프레임 전달: 동일한 네트워크(서브넷)내에서 데이터 전송.
• MAC 주소 학습: 네트워크 장치와 포트를 자동으로 기록.
• 브로드캐스트 도메인 관리: 스위치는 하나의 브로드캐스트 도메인을 형성.

④ 사용 사례

• 동일 네트워크 내 장치 간 데이터 전송.
• 소규모 네트워크에서 데이터 분배.

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2. L3 라우팅이란?

① 정의

L3 라우팅은 네트워크 계층(Layer3)에서 작동하며, IP 주소를 기반으로 데이터 패킷을 전달하는 기술입니다. 주로 라우터나 L3스위치에서 사용됩니다.

② 작동 원리

1. 라우팅 테이블
   • 라우터는 라우팅 테이블을 사용하며 목적지 IP 주소에 따라 최적의 경로를 선택.
2. IP 패킷 전달
   • 패킷을 다른 네트워크(서브넷)로 전송.

③ 주요 기능

• 서브넷 간 통신: 서로 다른 네트워크 간 데이터 전달.
• 라우팅 프로토콜 사용: OSPF, BGP, RIP 등 프로토콜을 통해 경로 최적화.
• 브로드캐스트 제한: L3장치는 브로드캐스트를 차단하여 네트워크 효율성을 높임.

④ 사용 사례

• 대규모 네트워크에서 서브넷 간 데이터 전송.
• 기업 네트워크와 인터넷 연결.

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3. L2 스위칭과 L3 라우팅의 차이

특징	L2 스위칭	L3 라우팅
작동 계층	데이터 링크 계층(Layer2)	네트워크 계층(Layer3)
기준 주소	MAC 주소	IP 주소
목적지	동일 네트워크 내 장치	다른 네트워크 간 장치
브로드캐스트 도메인	브로드캐스트 도메인 유지	브로드캐스트 도메인 분리
장치	스위치	라우터, L3 스위치
속도	더 빠름(하드웨어 기반)	상대적으로 느림(더 많은 처리 필요)
사용 사례	LAN 내부 데이터 전송	WAN 또는 서브넷 간 데이터 전송

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4. L3 스위치란?

L3 스위치는 L2 스위칭과 L3 라우팅 기능을 모두 제공하는 네트워크 장치입니다.

• L2기능: MAC 주소 기반 프레임 전달
• L3기능: IP 주소 기반 라우팅 수행.

 

L3 스위치의 장점

• 라우터보다 빠른 성능(L2 하드웨어 처리 기반)
• 서브넷 간 통신과 LAN 관리 최적화
• 브로드캐스트 도메인 분리 가능

 

 L3 스위치의 활용

• 대규모 기업 네트워크에서 서브넷 간 통신
• 데이터센터 네트워크 설계

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5. L2 스위칭과 L3 라우팅의 활용 사례

① L2 스위칭

• 소규모 네트워크: 가정용 또는 소규모 사무실에서의 네트워크 연결.
• VLAN 설정: VLAN 내 장치 간 데이터 전송
• 빠른 데이터 전송: 네트워크 성능 최적화

② L3 라우팅

• 서브넷 간 통신: 부서 간 네트워크 분리 및 데이터 전송.
• WAN 연결: 내부 네트워크와 인터넷 연결
• 대규모 네트워크: 멀티 서브넷을 사용하는 대규모 기업 환경.

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6. 실생활 비유

• L2 스위칭: 한 건물 내에서 편지를 전달
  • 같은 층에 있는 사람들 간에 편지를 쉽게 전달할 수 있음.
• L3 라우팅: 다른 건물로 편지를 보내기 위해 우체국을 거침.
  • 목적지에 따라 경로를 선택하여 데이터를 전달.

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L2 스위칭과 L3 라우팅은 네트워크 데이터 전송의 핵심 기술입니다.

L2 스위칭은 동일 네트워크 내 빠른 데이터 전달을 담당하며, LAN 환경에서 중요한 역할을 합니다.

L3 라우팅은 네트워크 간 데이터 전달을 가능하게 하며, 대규모 네트워크 및 WAN에서 필수적입니다.

올바른 네트워크 설계를 위해 이 두 기술의 차이와 용도를 이해하는 것이 중요합니다.