스위치(Switch)는 네트워크에서 어떤 역할을 하는가?

Switch는 네트워크에서 어떤 역할을 하는가#

1장 Switch가 필요한 이유#

1.1 여러 장비를 연결하면 어떤 일이 일어날까#

주차관제 현장을 생각해보겠습니다.

한 출입구 주변에 다음과 같은 장비가 설치되어 있습니다.

LPR Camera
Gate Controller
무인정산기
CCTV Camera
관리 PC
주차관제 Server

이 장비들은 대부분 Ethernet Network를 이용해 서로 데이터를 주고받습니다.

구조를 단순화하면 다음과 같습니다.

LPR Camera ───┐
Gate Controller ─┤
CCTV Camera ─────┤
무인정산기 ──────┼── Switch ─── Server
관리 PC ─────────┤
                 └── Router

이때 Switch는 단순히 여러 Cable을 꽂을 수 있게 해주는 멀티탭 같은 장비가 아닙니다.

Switch는 들어오는 Ethernet Frame을 확인하고:

이 데이터를 어느 Port로 보내야 하는가?

를 판단합니다.

이 판단의 핵심이 바로 MAC Address입니다.

1.2 Switch는 Ethernet Frame을 전달한다#

앞서 Ethernet Frame을 다음과 같은 구조로 살펴봤습니다.

Destination MAC
Source MAC
EtherType
Payload
FCS

Switch가 Frame을 받으면 특히 두 값을 중요하게 봅니다.

Source MAC
→ 누가 보냈는가?

Destination MAC
→ 누구에게 보내야 하는가?

그리고 내부에 가지고 있는 MAC Address Table을 이용해 적절한 Port를 선택합니다.

즉 Switch의 가장 기본적인 역할은:

Ethernet Frame 수신
        ↓
Destination MAC 확인
        ↓
MAC Address Table 검색
        ↓
적절한 Port 결정
        ↓
Frame 전달

입니다.

2장 MAC Address Table은 어떻게 만들어지는가#

2.1 Switch는 처음부터 장비 위치를 알고 있지 않다#

새로운 Switch를 설치했다고 생각해보겠습니다.

처음에는 어느 Port에 어떤 장비가 연결되어 있는지 알지 못합니다.

Port 1 → ?
Port 2 → ?
Port 3 → ?
Port 4 → ?

장비들이 통신하기 시작하면서 Switch가 정보를 하나씩 학습합니다.

이 과정을 MAC Learning이라고 합니다.

2.2 Source MAC을 보고 위치를 학습한다#

예를 들어 Gate Controller가 Frame을 보냅니다.

Source MAC
00:11:22:33:44:55

이 Frame이 Switch의 Port 3으로 들어왔다고 가정하겠습니다.

Switch는 다음과 같이 기억할 수 있습니다.

00:11:22:33:44:55
→ Port 3

Camera가 Port 5에서 Frame을 보내면:

AA:BB:CC:DD:EE:FF
→ Port 5

라고 학습합니다.

결과적으로 MAC Address Table은 다음과 비슷해집니다.

MAC Address	VLAN	Port
00:11:22:33:44:55	10	Gi1/0/3
AA:BB:CC:DD:EE:FF	10	Gi1/0/5
10:20:30:40:50:60	20	Gi1/0/8

핵심은 이것입니다.

Switch는 들어온 Frame의 Source MAC을 이용해 장비의 위치를 학습한다.

2.3 MAC Address Table은 왜 필요한가#

MAC Table이 없다면 Switch는 어느 Port에 목적지 장비가 있는지 알 수 없습니다.

하지만 Table이 만들어지면:

Destination MAC
AA:BB:CC:DD:EE:FF
        ↓
MAC Table 검색
        ↓
Port 5

처럼 필요한 Port로만 Frame을 전달할 수 있습니다.

이를 통해 불필요하게 모든 Port로 데이터를 보내는 일을 줄일 수 있습니다.

3장 Switch의 네 가지 기본 동작#

Switch의 기본 동작은 크게 다음 네 가지로 이해하면 쉽습니다.

Learning
Forwarding
Flooding
Aging

3.1 Learning — 장비 위치를 배운다#

Frame이 들어오면 Source MAC을 확인합니다.

Frame 수신
↓
Source MAC 확인
↓
어느 Port에서 왔는가?
↓
MAC Table 기록

이것이 Learning입니다.

3.2 Forwarding — 목적지 Port로 전달한다#

Destination MAC이 MAC Table에 존재한다면 해당 Port로 Frame을 전달합니다.

예:

MAC Table

AA:AA:AA:AA:AA:01 → Port 2
BB:BB:BB:BB:BB:01 → Port 7

Port 2에서 다음 Frame이 들어왔다고 가정합니다.

Destination
BB:BB:BB:BB:BB:01

Switch는:

Port 2
  ↓
Switch
  ↓
Port 7

처럼 전달합니다.

3.3 Flooding — 목적지 위치를 모르면 여러 Port로 보낸다#

Switch가 Destination MAC을 아직 학습하지 못했다고 생각해보겠습니다.

Destination
CC:CC:CC:CC:CC:01

MAC Table
→ 정보 없음

이 경우 Switch는 해당 VLAN에서 수신 Port를 제외한 여러 Port로 Frame을 전달할 수 있습니다.

             ┌→ Port 2
Frame → Switch ─→ Port 3
             └→ Port 4

이를 Unknown Unicast Flooding이라고 합니다.

여기서 중요한 점이 있습니다.

이것을 Broadcast라고 부르면 정확하지 않습니다.

Frame의 Destination MAC은 여전히:

CC:CC:CC:CC:CC:01

이라는 특정 장비의 MAC입니다.

다만 Switch가 위치를 모르기 때문에 여러 Port로 복사해 보내는 것입니다.

3.4 Aging — 오래된 MAC 정보를 제거한다#

장비가 다른 Port로 이동할 수도 있습니다.

또는 장비가 Network에서 제거될 수도 있습니다.

그래서 Switch는 Dynamic MAC Entry를 영원히 보관하지 않습니다.

일정 시간 동안 해당 MAC에서 Frame이 들어오지 않으면 Table에서 제거할 수 있습니다.

MAC Learning
↓
일정 시간 사용
↓
Traffic 없음
↓
Aging
↓
Entry 제거

이 과정을 통해 MAC Address Table이 현재 Network 상태를 계속 반영할 수 있습니다.

4장 Unicast·Broadcast·Multicast 이해하기#

4.1 Unicast — 하나의 장비에게 보낸다#

가장 일반적인 통신 형태입니다.

Device A
   ↓
Device B

Ethernet Frame의 Destination MAC은 특정 장비의 MAC입니다.

예:

Destination
00:11:22:33:44:55

웹 통신이나 대부분의 Client-Server 통신이 최종적으로 이런 Unicast Traffic을 많이 사용합니다.

4.2 Broadcast — 같은 영역의 모두에게 보낸다#

Ethernet Broadcast MAC Address는:

FF:FF:FF:FF:FF:FF

입니다.

이 Frame은 같은 Broadcast Domain에 속한 장비들에게 전달될 수 있습니다.

대표적인 예가 IPv4 ARP Request입니다.

누가 192.168.10.20을 사용하고 있습니까?

라는 질문을 같은 LAN에 있는 장비들에게 전달해야 하기 때문입니다.

4.3 Multicast — 특정 그룹에게 보낸다#

Multicast는 한 송신자가 특정 수신 그룹에 데이터를 전달하는 방식입니다.

             ┌→ Receiver A
Sender ──────┼→ Receiver B
             └→ Receiver C

CCTV나 영상 시스템에서 Multicast Streaming을 사용하는 구성이 있을 수 있습니다.

하지만 모든 IP Camera가 Multicast를 사용하는 것은 아닙니다.

많은 시스템은 일반적인 Unicast Streaming을 사용하기도 합니다.

따라서:

CCTV니까 Multicast다.

라고 단정해서는 안 됩니다.

실제 Camera와 VMS의 Streaming 구성을 확인해야 합니다.

5장 CCTV와 Multicast에서는 IGMP Snooping이 중요하다#

5.1 Multicast를 그냥 모든 Port로 보내면 어떻게 될까#

Multicast 영상이 많은 환경을 생각해보겠습니다.

Camera 여러 대가 고화질 Stream을 보내고 있는데 Switch가 이를 필요하지 않은 Port까지 모두 전달한다면 불필요한 Traffic이 증가할 수 있습니다.

Camera
 ↓
Multicast Stream
 ↓
Switch
 ├→ VMS
 ├→ PC
 ├→ Gate Controller
 └→ Kiosk

Gate Controller나 Kiosk에는 영상 Stream이 필요하지 않을 수 있습니다.

5.2 IGMP Snooping의 역할#

Switch가 IGMP Snooping을 지원하면 어떤 Port의 장비가 특정 Multicast Group을 필요로 하는지 파악해 전달 범위를 줄이는 데 도움을 줄 수 있습니다.

개념적으로:

Camera
↓
Multicast

Switch
├→ VMS        O
├→ Monitor    O
├→ Controller X
└→ Kiosk      X

따라서 CCTV와 Multicast가 많은 Network라면 단순한 Port 수뿐 아니라 Multicast 관련 기능도 확인할 필요가 있습니다.

6장 Hub와 Switch는 무엇이 다른가#

6.1 Hub는 받은 신호를 여러 Port로 전달한다#

과거 Ethernet에서는 Hub를 많이 사용했습니다.

Hub는 들어온 신호를 다른 Port로 반복 전달하는 단순한 장비에 가깝습니다.

      ┌→ B
A → Hub → C
      └→ D

장비들이 같은 충돌 영역을 공유하는 구조였습니다.

6.2 Switch는 Frame을 분석한다#

Switch는 Ethernet Frame의 MAC Address를 보고 목적지 Port를 결정할 수 있습니다.

A → Switch → B

C와 D에 필요하지 않은 Unicast Traffic을 굳이 전달하지 않을 수 있습니다.

또한 현대적인 Full Duplex Ethernet에서는 Switch의 각 Link가 독립적으로 동작하기 때문에 과거 Shared Ethernet의 Collision 문제에서 크게 벗어났습니다.

7장 VLAN은 Switch를 논리적으로 나눈다#

7.1 하나의 Switch라고 모두 같은 Network일 필요는 없다#

다음 장비들이 하나의 48Port Switch에 연결되어 있다고 가정하겠습니다.

CCTV
LPR
Gate Controller
Kiosk
Office PC
관리 Server

물리적으로 같은 Switch에 연결되어 있어도 반드시 하나의 Network로 묶을 필요는 없습니다.

VLAN을 이용하면 논리적으로 Network를 분리할 수 있습니다.

7.2 주차관제 Network를 VLAN으로 분리하는 예#

예를 들면:

VLAN 10
CCTV

VLAN 20
Gate Controller

VLAN 30
Kiosk

VLAN 40
관리 Network

처럼 구성할 수 있습니다.

구조적으로 보면:

          Switch
     ┌──────┼──────┐
     │      │      │
VLAN 10 VLAN 20 VLAN 30
 CCTV    Gate    Kiosk

하나의 물리 Switch 안에 여러 개의 논리적인 Broadcast Domain을 만드는 것입니다.

7.3 VLAN을 사용하면 무엇이 좋아질까#

대표적으로:

Broadcast 범위 축소
장비 그룹 분리
보안 정책 적용 용이
장애 범위 제한
Traffic 관리

등에 도움이 됩니다.

하지만 VLAN만 나눈다고 완전한 보안이 만들어지는 것은 아닙니다.

VLAN 사이의 통신을 허용하려면 Router나 L3 Switch의 Routing과 Firewall 정책 등을 함께 고려해야 합니다.

8장 Access Port와 Trunk Port#

8.1 Access Port#

일반적인 Camera나 Controller 같은 End Device는 Access Port에 연결하는 경우가 많습니다.

예:

Camera
 ↓
Access Port
 ↓
VLAN 10

Switch 내부적으로 해당 Port를 특정 VLAN에 소속시킵니다.

8.2 Trunk Port#

Switch와 Switch 또는 Switch와 Router 등 여러 VLAN Traffic을 하나의 Link로 전달해야 할 때 Trunk를 사용할 수 있습니다.

Switch A
   │
   │ VLAN 10
   │ VLAN 20
   │ VLAN 30
   │
Trunk
   │
Switch B

IEEE 802.1Q Tag를 이용하면 Frame에 VLAN 정보를 표시할 수 있습니다.

9장 PoE Switch는 데이터와 전원을 함께 공급한다#

9.1 주차관제에서는 PoE가 매우 유용하다#

다음 장비는 PoE를 사용하는 경우가 많습니다.

IP Camera
LPR Camera
Wireless AP
IP Phone
일부 출입통제 장비

PoE를 사용하면:

Ethernet Cable
=
Data
+
Power

구조가 가능합니다.

별도 전원 Cable 설치를 줄일 수 있다는 장점이 있습니다.

9.2 PoE Port 수만 보면 안 된다#

예를 들어 24Port PoE Switch라고 해서 24개의 고전력 장비를 항상 동시에 최대출력으로 공급할 수 있다는 의미는 아닙니다.

Switch 전체에는 PoE Power Budget이 존재합니다.

예:

Switch PoE Budget
370W

여기에:

Camera 20W × 10
LPR 25W × 4
AP 20W × 2

등이 연결된다면 전체 요구전력을 계산해야 합니다.

따라서 PoE Switch를 선택할 때는:

Port 수
+
Port별 지원 PoE 규격
+
전체 PoE Budget

을 함께 봐야 합니다.

10장 어떤 Switch를 선택해야 할까#

10.1 Unmanaged Switch#

별도의 복잡한 관리 기능이 거의 없는 Switch입니다.

장점:

설치 간단
가격 저렴
별도 설정이 거의 필요 없음

작은 독립 Network에서는 편리할 수 있습니다.

하지만 다음 기능이 필요하다면 한계가 있습니다.

VLAN
STP
Port Monitoring
SNMP
PoE 관리
Port Security

10.2 Smart Switch#

제조사에 따라 범위가 다르지만 일반적으로 Web UI 등을 통해 일부 관리 기능을 제공합니다.

예:

VLAN
QoS
PoE 관리
일부 STP
Port Monitoring

중소 규모 Network에서 관리 기능과 비용을 절충할 때 사용할 수 있습니다.

10.3 Managed Switch#

보다 본격적인 Network 관리 기능을 제공합니다.

대표적으로:

VLAN
STP
LACP
SNMP
QoS
Port Security
802.1X
Syslog
Port Mirroring
PoE 관리

등을 지원할 수 있습니다.

지원 기능의 범위는 제품마다 다르므로 실제 장비 Datasheet를 확인해야 합니다.

10.4 규모보다 필요한 기능을 기준으로 선택한다#

단순히:

작은 현장
→ Unmanaged

큰 현장
→ Managed

라고 정하는 것은 부족합니다.

장비가 10대뿐이어도:

CCTV VLAN 분리
관리망 분리
PoE Monitoring
장애 Log
STP

가 필요하다면 Managed Switch가 적합할 수 있습니다.

따라서 Switch는 Port 수가 아니라 운영 요구사항을 기준으로 선정하는 것이 좋습니다.

11장 Network Loop가 발생하면 왜 위험할까#

11.1 Switch를 잘못 연결한 상황#

두 Switch 사이를 실수로 두 개의 Cable로 연결했다고 가정해보겠습니다.

Switch A
  │    │
  │    │
  └────┘
Switch B

적절한 Loop 방지 구조가 없다면 Layer 2 Loop가 만들어질 수 있습니다.

11.2 Ethernet Frame에는 일반적인 IP TTL 같은 제한이 없다#

Broadcast Frame 등이 Loop를 돌기 시작하면 계속 Network를 순환할 수 있습니다.

Frame
↓
Switch A
↓
Switch B
↓
Switch A
↓
Switch B
↓
...

그 결과:

Broadcast Storm
MAC Table 불안정
Link 사용률 증가
Switch CPU 부하
Network 전체 장애

등으로 이어질 수 있습니다.

12장 STP는 왜 필요한가#

STP는 Spanning Tree Protocol의 약자입니다.

Network에 물리적으로 여러 경로가 존재하더라도 논리적인 Loop가 발생하지 않도록 일부 경로를 제어합니다.

개념적으로:

Switch A
│      │
│      X ← 논리적으로 차단
│      │
Switch B

처럼 동작할 수 있습니다.

주요 Network에서 Switch를 여러 대 연결한다면 Loop 방지 설계를 반드시 고려해야 합니다.

단순히 Cable을 많이 연결한다고 안정성이 높아지는 것이 아닙니다.

13장 LACP는 STP와 역할이 다르다#

두 Switch 사이의 대역폭과 Link 이중화를 위해 여러 물리 Link를 하나의 논리 Link처럼 묶을 수 있습니다.

대표적인 기술이 LACP입니다.

Switch A
 ||||
 ||||  LACP
 ||||
Switch B

이를 통해 여러 Link를 하나의 Logical Link로 구성할 수 있습니다.

다만 LACP와 STP는 같은 기술이 아닙니다.

LACP
→ 여러 Link를 하나의 논리 Link로 묶음

STP
→ Layer 2 Loop 방지

라고 구분하면 됩니다.

14장 주차관제 Network에서 Switch는 어떤 역할을 할까#

14.1 실제 장비를 하나의 Network로 묶는다#

예를 들어:

                ┌─ LPR Camera
                ├─ CCTV
Edge Switch ────┼─ Gate Controller
                ├─ Kiosk
                └─ AP

처럼 현장 장비를 집선합니다.

14.2 Backbone으로 중앙 Network와 연결한다#

대형 주차장은 여러 구역에 Edge Switch가 존재할 수 있습니다.

B1 Edge Switch ──┐
B2 Edge Switch ──┤
B3 Edge Switch ──┼── Core / Aggregation Switch
Gate Switch ─────┤
                 └── Server

장거리나 건물 간 Link에서는 Fiber를 사용할 수도 있습니다.

14.3 Traffic을 논리적으로 분리한다#

예:

CCTV
→ VLAN 10

Parking Control
→ VLAN 20

Kiosk
→ VLAN 30

Management
→ VLAN 100

처럼 구성할 수 있습니다.

이를 통해 하나의 물리 Network를 목적별로 구분할 수 있습니다.

15장 Switch 장애는 어떻게 확인할까#

15.1 가장 먼저 Link를 확인한다#

장비가 Offline이라면 다음 흐름으로 확인합니다.

Device Power
↓
Cable
↓
Link LED
↓
Switch Port

Switch Port 자체가 Down이라면 IP Address를 확인하기 전에 물리 연결부터 확인해야 합니다.

15.2 MAC Address Table을 확인한다#

장비 MAC이 특정 Port에서 학습되는지 확인합니다.

개념적인 CLI 예시는 다음과 같습니다.

show mac address-table

예:

VLAN   MAC Address          Type      Port
10     00:11:22:33:44:55    dynamic   Gi1/0/1
20     00:11:22:33:44:66    dynamic   Gi1/0/2

Controller MAC이 예상 Port에 보인다면 장비가 최소한 Ethernet Frame을 보내고 있다는 중요한 단서를 얻을 수 있습니다.

15.3 Port Error Counter를 확인한다#

Link가 올라와 있어도 품질이 나쁠 수 있습니다.

확인할 수 있는 대표적인 항목은 장비에 따라 다음과 같습니다.

CRC / FCS Error
Input Error
Drop
Link Flap
Interface Reset

예를 들어 FCS Error가 지속적으로 증가한다면:

Cable
Connector
Port
NIC
EMI

같은 물리적인 문제도 확인해야 합니다.

15.4 Speed와 Duplex를 확인한다#

일반적으로 현대 Ethernet 장비는 Auto-Negotiation을 사용합니다.

하지만 오래된 장비나 수동 설정이 존재한다면:

Speed
Duplex

가 양쪽에서 적절한지 확인해야 합니다.

예:

Speed  : 1000 Mbps
Duplex : Full

16장 MAC Address가 계속 다른 Port로 이동한다면#

정상 Network에서 장비가 고정되어 있다면 MAC Address도 일반적으로 특정 Port에서 관찰됩니다.

그런데:

10:00
MAC A → Port 10

10:01
MAC A → Port 20

10:02
MAC A → Port 10

처럼 반복적으로 움직인다면 확인이 필요합니다.

가능한 원인은 다양합니다.

Layer 2 Loop
잘못된 Cable 연결
Redundancy 구성
Virtualization
MAC 중복
장비 이동
Network 설계 문제

이를 흔히 MAC Flapping이라고 표현하기도 합니다.

단순히 해킹이라고 단정해서는 안 됩니다.

먼저 실제 Network Topology부터 확인해야 합니다.

17장 Port Security와 802.1X#

17.1 MAC Address만으로 장비를 신뢰할 수 있을까#

MAC Address는 Software적으로 변경할 수 있습니다.

따라서:

등록된 MAC
= 반드시 신뢰할 수 있는 장비

라고 볼 수는 없습니다.

17.2 Port Security#

Managed Switch에서는 Port에서 사용할 수 있는 MAC Address 수나 특정 MAC 등을 제한하는 기능을 제공할 수 있습니다.

예:

Port 10
→ 허용 MAC 제한

구체적인 지원 기능과 동작 방식은 제조사마다 다릅니다.

17.3 802.1X#

더 강한 Network Access Control이 필요하다면 IEEE 802.1X 기반 인증을 사용할 수도 있습니다.

개념적으로:

Device
↓
Switch
↓
Authentication
↓
허용 또는 차단

구조입니다.

다만 산업 장비 중에는 802.1X를 지원하지 않는 제품도 있으므로 실제 장비 환경을 고려해야 합니다.

18장 주차관제 Switch를 구성할 때 확인해야 할 것#

Switch를 선정하거나 현장 Network를 설계한다면 최소한 다음 항목을 확인하는 것이 좋습니다.

18.1 물리적인 요구사항#

필요 Port 수
Uplink 속도
Copper / Fiber
PoE 필요 여부
설치 온도
전원 이중화 필요 여부

18.2 Network 기능#

VLAN
STP / RSTP
LACP
IGMP Snooping
QoS
Port Mirroring

18.3 운영 기능#

SNMP
Syslog
NTP
Configuration Backup
Firmware 관리
Remote Management

18.4 보안 기능#

관리 계정
SSH / HTTPS
802.1X
Port Security
Management VLAN
ACL
미사용 Port 차단

시설의 중요도가 높아질수록 단순한 Port 확장 장비가 아니라 관리 가능한 Network Infrastructure로 Switch를 봐야 합니다.

19장 현장에서 장비가 연결되지 않을 때 확인하는 순서#

장비 하나가 Offline이라면 다음처럼 접근할 수 있습니다.

19.1 물리 연결#

장비 전원
↓
Cable
↓
Connector
↓
Link

19.2 Switch 상태#

Port Up / Down
↓
Speed / Duplex
↓
Error Counter
↓
PoE 상태

19.3 Layer 2#

VLAN
↓
MAC Address Table
↓
STP 상태

19.4 Layer 3#

IP Address
↓
Subnet Mask
↓
ARP
↓
Gateway
↓
Routing

19.5 상위 Protocol#

TCP / UDP
↓
Port
↓
Application

이렇게 범위를 좁혀가면 연결 안 됨이라는 하나의 증상을 단계별 문제로 분리할 수 있습니다.

20장 Switch에서 자주 발생하는 오해#

20.1 목적지 MAC을 모르면 Broadcast로 바꾼다?#

아닙니다.

Unicast Frame 그대로 여러 Port로 Unknown Unicast Flooding합니다.

20.2 Switch를 사용하면 Broadcast도 특정 Port에만 전달된다?#

일반적인 Broadcast Frame은 해당 VLAN의 Broadcast Domain에 전달됩니다.

Switch가 Unicast처럼 하나의 목적지 Port만 선택하는 것은 아닙니다.

20.3 VLAN을 만들면 서로 완전히 안전해진다?#

아닙니다.

VLAN은 Layer 2 Network를 논리적으로 분리하는 중요한 기술이지만 전체 보안을 대신하지 않습니다.

Routing, Firewall, ACL, 인증 등을 함께 고려해야 합니다.

20.4 CCTV는 모두 Multicast다?#

아닙니다.

Camera와 VMS 구성에 따라 Unicast 또는 Multicast를 사용할 수 있습니다.

20.5 MAC이 다른 Port에서 보이면 공격이다?#

반드시 그렇지 않습니다.

Network Loop, 이중화, Virtualization, 잘못된 배선 등 정상 또는 구성 문제에서도 발생할 수 있습니다.

21장 핵심 개념 정리#

개념	역할
Switch	Ethernet Frame을 Port 사이에서 전달
MAC Address Table	MAC과 Port의 관계 저장
Learning	Source MAC을 이용해 위치 학습
Forwarding	알려진 Destination Port로 전달
Flooding	목적지를 모를 때 여러 Port로 전달
Aging	오래된 Dynamic MAC 정보 제거
Unicast	하나의 목적지
Broadcast	Broadcast Domain 전체
Multicast	특정 수신 그룹
VLAN	하나의 Switch를 논리적으로 분리
STP	Layer 2 Loop 방지
LACP	여러 Link를 하나의 논리 Link로 구성
IGMP Snooping	Multicast 전달 범위 관리 지원
PoE	Ethernet Cable로 데이터와 전원 공급

22장 자기 점검#

22.1 Switch는 어떤 정보를 보고 Frame을 전달하는가?#

기본적인 L2 Switching에서는 Destination MAC Address와 MAC Address Table을 이용해 목적지 Port를 판단합니다.

22.2 Switch는 무엇을 보고 MAC Address를 학습하는가?#

들어온 Frame의 Source MAC Address와 해당 Frame이 들어온 Port를 이용합니다.

22.3 목적지 MAC을 모르면 어떻게 하는가?#

해당 VLAN의 Forwarding 가능한 여러 Port로 Unknown Unicast Flooding합니다.

22.4 VLAN은 왜 사용하는가?#

하나의 물리 Switch에서도 장비 그룹을 서로 다른 Layer 2 Network로 논리적으로 분리하기 위해 사용합니다.

22.5 STP가 필요한 이유는 무엇인가?#

Switch 사이에 중복된 Layer 2 경로가 있을 때 Loop가 발생하는 것을 방지하기 위해 사용합니다.

23장 이 글을 마치며#

Switch는 단순히 여러 LAN Cable을 연결하는 장비가 아닙니다.

Ethernet Network 안에서:

누가 어디에 있는지 학습하고
        ↓
Frame의 목적지를 확인하고
        ↓
적절한 Port를 선택하고
        ↓
Network를 논리적으로 분리하고
        ↓
Loop와 Traffic을 관리하는

핵심 장비입니다.

특히 현장에서는 다음 흐름을 이해하는 것이 중요합니다.

Ethernet Frame
      ↓
Source MAC
      ↓
MAC Learning
      ↓
MAC Address Table
      ↓
Destination MAC
      ↓
Forwarding / Flooding
      ↓
Switch Port
      ↓
목적지 장비

그리고 실제 Network는 여기서 끝나지 않습니다.

Switch
↓
VLAN
↓
ARP
↓
IP Address
↓
Gateway
↓
Routing

으로 이어집니다.

그래서 관제 화면에 단순히:

장비 연결 안 됨

이라고 표시되더라도 실제 원인은:

Cable
Port
PoE
VLAN
MAC Learning
STP
ARP
IP
Gateway
Service

중 어느 곳에든 존재할 수 있습니다.

Switch를 이해한다는 것은 단순히 장비 하나의 기능을 배우는 것이 아니라 Ethernet Frame이 실제 Network 안에서 어떻게 이동하는지를 이해하는 것입니다.