네트워크 스위치

Network switch
AvAYARS 2550T-PWR, 50포트 이더넷스위치

네트워크 스위치(스위칭 허브, 브리징 허브, 및 IEEE에 의한 MAC[1] 브리지라고도 불립니다)는, 패킷 교환을 사용해 행선지 디바이스에 데이터를 송수신 하는 것에 의해서, 컴퓨터 네트워크상의 디바이스를 접속하는 네트워크 하드웨어입니다.

네트워크 스위치는 MAC 주소를 사용하여 OSI 모델의 데이터 링크층(레이어 2)에서 데이터를 전송하는 멀티포트 네트워크 브리지입니다.일부 스위치에서는 라우팅 기능을 추가함으로써 네트워크층(레이어 3)에서 데이터를 전송할 수도 있습니다.이러한 스위치는 일반적으로 레이어3 스위치 또는 멀티레이어 [2]스위치라고 불립니다.

이더넷용 스위치는 네트워크 스위치의 가장 일반적인 형태입니다.최초의 MAC[3][4][5] 브릿지는 1983년 Digital Equipment Corporation의 Networking Advanced Development 그룹의 엔지니어 Mark Kempf에 의해 발명되었습니다[6].최초의 2포트 브릿지 제품(LANBridge 100)은, 그 직후에 동사에 의해서 소개되었습니다.그 후, 동사는 이더넷과 GigaSwitch등의 FDDI용의 멀티 포토 스위치를 생산했습니다.Digital은 자사의 MAC Bridge 특허를 IEEE 표준화를 허용하는 로열티 없이 차별 없이 라이선스하기로 결정했습니다.이를 통해 Kalpana를 포함한 [7]많은 다른 기업들이 멀티포트 스위치를 생산할 수 있었습니다.이더넷은 처음에는 공유 액세스미디어였지만 MAC 브릿지가 도입되면서 콜리젼 도메인이 없는 가장 일반적인 포인트 투 포인트 형식으로 변환되기 시작했습니다.스위치는 파이버 채널, 비동기 전송 모드, InfiniBand 등 다른 유형의 네트워크에도 존재합니다.

리피터 허브는 각 포트에서 같은 데이터를 브로드캐스트하여 디바이스에서 수신처 데이터를 선택하도록 합니다.네트워크 스위치는 접속된 디바이스의 ID를 학습한 후 [8]수신처 디바이스에 접속된 포트에만 데이터를 전송합니다.

개요

Cisco Small Business SG300-28 28 포트 기가비트이더넷 랙마운트 스위치 및 그 내부

스위치는 컴퓨터 네트워크에서 다른 장치를 연결하는 장치입니다.복수의 데이터 케이블을 스위치에 접속해, 다른 네트워크 디바이스간의 통신을 가능하게 합니다.스위치는 수신한 네트워크 패킷을 패킷의 수신처가 되는1 개 이상의 디바이스에만 송신하는 것으로써, 네트워크상의 데이터 플로우를 관리합니다.스위치에 접속되어 있는 각 네트워크 디바이스는 네트워크주소로 식별할 수 있기 때문에, 스위치는 네트워크의 시큐러티와 효율을 최대한으로 높일 수 있습니다.

스위치는 이더넷허브보다 인텔리전트합니다.이것에 의해, 패킷이 수신된 포토를 제외한 허브의 모든 포토로부터 패킷을 재발송신 할 수 있기 때문에, 다른 수신자를 구별할 수 없고, 네트워크 효율이 전반적으로 저하됩니다.

이더넷 스위치는 OSI 모델의 데이터 링크층(레이어 2)에서 동작하여 스위치포트마다 개별 콜리전 도메인을 만듭니다.스위치 포트에 접속되어 있는 각 디바이스는 언제든지 다른 포트로 데이터를 전송할 수 있으며 전송은 간섭하지 않습니다.[a]브로드캐스트는 스위치에 의해 연결된 모든 디바이스에 계속 전송되므로 새로 형성된 네트워크 세그먼트는 계속 브로드캐스트도메인이 됩니다.스위치는 네트워크 레이어 이상을 포함한 OSI 모델의 상위 레이어에서도 동작할 수 있습니다.이러한 상위 레이어에서도 동작하는 디바이스를 멀티 레이어 스위치라고 부릅니다.

세그멘테이션에는 스위치를 사용하여 더 큰 충돌 도메인을 더 작은 도메인으로 분할하여 충돌 확률을 낮추고 네트워크 전체의 throughput을 향상시킵니다.극단적인 경우(마이크로 세그멘테이션 등), 각 디바이스는 전용 스위치포트에 배치됩니다.이더넷 허브와는 달리 각 스위치포트에는 개별 콜리젼 도메인이 있습니다.이것에 의해, 네트워크에의 포인트 투 포인트 접속에 전용의 대역폭을 설정할 수 있어 전이중 모드로 동작할 수도 있습니다.전이중 모드에서는 콜리젼 도메인마다 송신기와 수신기가1개밖에 없기 때문에 콜리전은 불가능합니다.

네트워크 스위치는 대부분의 최신 이더넷 Local Area Network(LAN; 로컬지역 네트워크)에서 필수적인 역할을 합니다.중대형 LAN에는 다수의 링크 관리 스위치가 포함되어 있습니다.Small Office/Home Office(SOHO; 스몰오피스/홈오피스) 어플리케이션에서는 일반적으로 단일 스위치 또는 주거용 게이트웨이 등의 범용 디바이스를 사용하여 DSL이나 케이블 인터넷 등의 소규모 사무실/가정 광대역 서비스에 액세스합니다.대부분의 경우 최종 사용자 디바이스에는 특정 물리 광대역테크놀로지에 인터페이스하는 라우터 및 컴포넌트가 포함되어 있습니다.사용자 디바이스에는 Voice over IP(VoIP)용 전화 인터페이스도 포함되어 있습니다.

네트워크에서의 역할

스위치는, 네트워크 엣지에 있는 호스트의 네트워크 접속 포인트로 가장 일반적으로 사용됩니다.계층형 인터넷 워킹모델 및 유사한 네트워크 아키텍처에서는 엣지에 있는 스위치 간에 접속을 제공하기 위해 네트워크 내에서도 스위치가 사용됩니다.

상업용 스위치에서는 임베디드 인터페이스 또는 모듈러 인터페이스를 통해 이더넷, 파이버 채널, Rapid 등 다양한 유형의 네트워크에 접속할 수 있습니다.IO, ATM, ITU-T G.hn 및 802.11.이 접속은, 상기의 어느 레이어에서도 사용할 수 있습니다.레이어 2 기능은 1개의 테크놀로지 내에서 대역폭 시프트에 적합하지만 이더넷이나 토큰링 등의 상호접속 테크놀로지는 레이어 3 또는 [10]루팅을 통해 보다 쉽게 실행됩니다.레이어 3에서 상호 접속하는 디바이스는,[11] 통상은 라우터라고 불립니다.

네트워크의 퍼포먼스와 보안을 분석할 필요가 있는 경우는 WAN 라우터 간에 스위치를 해석 모듈용으로 접속할 수 있습니다.일부 벤더는 스위치포트에 연결할 수 있는 방화벽,[12][13] 네트워크 침입 탐지 [14]및 성능 분석 모듈을 제공합니다.이러한 기능 중 일부는 결합된 [15]모듈에 있을 수 있습니다.

포트 미러링을 통해 스위치는 침입검출시스템이나 패킷스니퍼 등의 외부 디바이스에 송신할 수 있는 데이터의 미러 이미지를 작성할 수 있습니다.

최신 스위치에서는 Power over Ethernet(PoE; Power over Ethernet)을 실장할 수 있습니다.이를 통해 VoIP Phone이나 무선 액세스포인트 등의 접속 디바이스가 별도의 전원장치를 가질 필요가 없어집니다.스위치는 무정전 전원장치에 다중 전원회로를 접속할 수 있기 때문에 접속된 디바이스는 일반 사무실의 전원장치에 장애가 발생해도 동작을 계속할 수 있습니다.

브리징

3개의 네트워크 모듈(총 24개의 이더넷 및 14개의 패스트이더넷 포트)과 1개의 전원장치를 갖춘 모듈러형 네트워크 스위치.
A 5-port layer-2 switch without management functionality
관리 기능이 없는 5포트 레이어 2 스위치

최신 상용 스위치는 주로 이더넷인터페이스를 사용합니다.이더넷 스위치의 핵심 기능은 레이어 2 브리징의 여러 포트를 제공하는 것입니다.레이어 1 기능은 상위 레이어를 지원하기 위해 모든 스위치에서 필요합니다.많은 스위치는 다른 계층에서도 작업을 수행합니다.브리징이 여러 개 가능한 디바이스를 멀티레이어 스위치라고 부릅니다.

레이어 2 네트워크 디바이스는 하드웨어 주소(MAC 주소)를 사용하여 데이터 링크층(레이어 2)에서 데이터를 처리 및 전송하는 멀티포트 디바이스입니다.

네트워크 브리지로서 동작하는 스위치는, 그렇지 않으면 다른 레이어2 네트워크를 상호 접속할 수 있습니다.브릿지는 접속되어 있는 각 디바이스의 MAC 주소를 학습합니다.또, 브릿지는 착신 패킷을 버퍼링 해, 송신 속도를 발신 포토의 속도에 맞춥니다.입력 인터페이스와 출력 인터페이스가 동일한 대역폭인 스토리지 영역 네트워크 등의 특수한 애플리케이션이 있지만 일반적인 LAN 애플리케이션에서는 항상 해당되지 않습니다.LAN에서는 일반적으로 최종 사용자 접근에 사용되는 스위치는 낮은 대역폭과 업링크를 높은 대역폭으로 집중시킵니다.

스위치 간의 상호접속은 링크 상에서의 전송을 디세블로 하는 Spanning Tree Protocol(STP)을 사용하여 규제할 수 있습니다.따라서 결과적으로 로컬에리어 네트워크는 스위칭루프가 없는 트리가 됩니다.라우터와 달리 스패닝트리 브릿지는 2개의 포인트 사이에 액티브패스가 1개밖에 없는 토폴로지를 가질 필요가 있습니다.Shortest Path Bridging 및 TRIL(Transparent Interconnection of Lots of Links)은 모든 경로를 여러 등비용 [16][17]패스로 활성화할 수 있는 STP 대체 레이어2 입니다.

종류들

랙마운트형 24포트 3Com 스위치

폼 팩터

스위치에는 스탠드아론, 데스크탑 유닛(일반적으로 배선 옷장 밖에서 가정 또는 사무실 환경에서 사용), 기기 랙 또는 인클로저에서 사용하는 랙 마운트 스위치, 산업 환경에서 사용하는 DIN 레일, CA에 장착하는 소형 설치 스위치 등 다양한 폼 팩터가 있습니다.예를 들어 사무실 인프라스트럭처의 파이버에서 발견된 BLE 덕트, 플로어 박스 또는 통신 타워.

랙마운트형 스위치는 스탠드아론 유닛, 스택형 스위치 또는 스왑 가능한 라인카드를 갖춘 대형 섀시 유닛입니다.

구성 옵션

  • 관리대상외 스위치에는 설정 인터페이스 또는 옵션이 없습니다.플러그 앤 플레이입니다.일반적으로 가장 저렴한 스위치이므로 소규모 사무실/홈 오피스 환경에서 자주 사용됩니다.관리대상외의 스위치는 데스크탑 또는 랙마운트 [18]할 수 있습니다.
  • 관리 대상 스위치에는 스위치의 동작을 변경하는 방법이1개 이상 있습니다.일반적인 관리 방법으로는 시리얼 콘솔, telnet 또는 Secure Shell을 통해 액세스하는 명령줄 인터페이스(CLI), 원격 콘솔 또는 관리 스테이션에서 관리할 수 있는 내장 SNMP(Simple Network Management Protocol) 에이전트 또는 웹 브라우저에서 관리하는 웹 인터페이스가 있습니다.관리 스위치에서 실행할 수 있는 구성 변경의 예로는 Spanning Tree Protocol 또는 포트 미러링 등의 기능 활성화, 포트 대역폭 설정, VLAN(가상 LAN) 작성 또는 변경 등이 있습니다.관리 스위치의 서브클래스는 스마트 스위치와 엔터프라이즈 관리 [18]스위치입니다.
  • 스마트 스위치(인텔리전트 스위치라고도 함)는 관리 기능이 제한된 관리 스위치입니다.마찬가지로 "Web 관리" 스위치는 관리대상 스위치와 관리대상 스위치 사이의 시장 틈새에 속하는 스위치입니다.완전 관리형 스위치보다 훨씬 저렴한 가격으로 웹 인터페이스(통상은 CLI 액세스 없음)를 제공하고 VLAN, 포트 대역폭, [19][18]듀플렉스 등의 기본 설정을 구성할 수 있습니다.
  • 엔터프라이즈 매니지드 스위치(일명 관리 스위치)에는 CLI, SNMP 에이전트 및 웹 인터페이스를 포함한 모든 관리 기능이 있습니다.설정을 표시, 변경, 백업, 복원하는 기능 등 설정을 조작하는 기능이 추가되어 있는 경우가 있습니다.엔터프라이즈 스위치는 스마트 스위치에 비해 커스터마이즈 또는 최적화가 가능한 기능이 많아 일반적으로 스마트 스위치보다 비용이 많이 듭니다.엔터프라이즈스위치는 일반적으로 다수의 스위치와 접속이 있는 네트워크에서 발견됩니다.이 네트워크에서는 일원 관리를 통해 관리 시간과 노력을 크게 절약할 수 있습니다.스택 가능 스위치는 엔터프라이즈 관리 스위치의 한 종류입니다.

일반적인 관리 기능

D-Link 기가비트 이더넷 랙마운트 스위치x 2 (카테고리 6 패치 케이블을 사용하여 일부 패치 패널의 이더넷 포트에 연결) (모든 기기는 표준 19인치 랙에 설치)

트래픽 모니터링

트래픽을 인식할 수 있는 것은 송신 포트와 수신 포트뿐이기 때문에 스위치를 사용하여 브리징된 트래픽을 감시하는 것은 어렵습니다.

네트워크 분석가가 트래픽을 감시할 수 있도록 특별히 설계된 방법은 다음과 같습니다.

  • 포트 미러링: 스위치는 네트워크 패킷의 복사본을 모니터링 네트워크 연결로 전송합니다.
  • SMON – "스위치 모니터링"은 RFC 2613에서 기술되어 있으며 포트 미러링 등의 기능을 제어하는 프로토콜입니다.
  • RMON[20]
  • sFlow

이러한 모니터링 기능은 개인 사용자용 스위치에는 거의 없습니다.다른 모니터링 방법으로는 레이어 1 허브 또는 네트워크탭을 모니터 대상 디바이스와 스위치포트 [21]사이에 접속하는 방법이 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ 반 이중 모드에서, 각 스위치 포트도 또는 그 연결된 장치로 특정 시간에 전송 받을 수 있다.전 2중 방식에서, 각 스위치 포트 동시에 하고 연결된 장치 역시 전이중 방식을 지원한다고 가정하여 전송할 수 있다.[9]

레퍼런스

  1. ^ IEEE 802.1d
  2. ^ Thayumanavan Sridhar (September 1998). "Layer 2 and Layer 3 Switch Evolution". cisco.com. The Internet Protocol Journal. Cisco Systems. Retrieved 2014-08-05.
  3. ^ Stewart, Robert; Hawe, William; Kirby, Alan (April 1984). "Local Area Network Connection". Telecommunications.
  4. ^ W. Hawe, A. Kirby, A. Lauck, "An Architecture for Transparent Interconnect IEEE 802 Local Area Networks", IEEE-802.85*1.96, SanDiego CA, 1984년 10월
  5. ^ Hawe, William; Kirby, Alan; Stewart, Robert (1987). Advances in Local Area Networks. IEEE Press. pp. Chapter 28. ISBN 0-87942-217-3.
  6. ^ 미국 특허 4,597,078
  7. ^ Robert J. Kohlhepp (2000-10-02). "The 10 Most Important Products of the Decade". Network Computing. Archived from the original on 2010-01-05. Retrieved 2008-02-25.
  8. ^ "Hubs Versus Switches – Understand the Tradeoffs" (PDF). ccontrols.com. 2002. Retrieved 2013-12-10.
  9. ^ "Cisco Networking Academy's Introduction to Basic Switching Concepts and Configuration". Cisco Systems. 2014-03-31. Retrieved 2015-08-17.
  10. ^ Joe Efferson; Ted Gary; Bob Nevins (February 2002). "Token-Ring to Ethernet Migration" (PDF). IBM. p. 13. Archived from the original (PDF) on 2015-09-24. Retrieved 2015-08-11.
  11. ^ Thayumanavan Sridhar (September 1998). "The Internet Protocol Journal - Volume 1, No. 2: Layer 2 and Layer 3 Switch Evolution". Cisco Systems. Retrieved 2015-08-11.
  12. ^ Cisco Catalyst 6500 시리즈파이어월서비스 모듈, 시스코 시스템즈, 2007
  13. ^ 스위치 8800 방화벽 모듈, 3Com Corporation, 2006
  14. ^ Cisco Catalyst 6500 시리즈 침입검출시스템(IDSM-2) 모듈, 시스코 시스템즈, 2007
  15. ^ Checkpoint Fire Wall-1, Checkpoint Software Technologies Ltd, N.d.의 CheckPoint Fire Wall-1 시작
  16. ^ Peter Ashwood-Smith (24 February 2011). "Shortest Path Bridging IEEE 802.1aq Overview" (PDF). Huawei. Archived from the original (PDF) on 15 May 2013. Retrieved 11 May 2012.
  17. ^ "IEEE Approves New IEEE 802.1aq Shortest Path Bridging Standard". Tech Power Up. 7 May 2012. Retrieved 11 May 2012.
  18. ^ a b c "Understanding the different types of Ethernet Switches". Retrieved 2021-04-29.
  19. ^ "Tech specs for a sample HP "web-managed" switch". Archived from the original on December 13, 2007. Retrieved 2007-05-25.{{cite web}}: CS1 maint: bot: 원래 URL 상태를 알 수 없습니다(링크).
  20. ^ 원격 네트워크 모니터링 관리 정보 기반, RFC 2819, S. Waldbusser, 2000년 5월
  21. ^ "How to Build a Miniature Network Monitor Device". 6 October 2016. Retrieved 2019-01-08.

외부 링크

Wikimedia Commons에는 이더넷 스위치와 관련된 미디어가 있습니다.