L2스위치, L3스위치의 명령어와 설명

이번글에서는 네트워크 장비인 L2스위치의 역활과 L3스위치의 역활에 대해 설명하고 각각 스위치에서의 주요 기능에 대한 명령어와 설명 위주로 진행하겠습니다. 

      -목차-

1. L2 스위치의 정의 및 역활과 기능

2. L3 스위치의 정의 및 역활과 기능

3. L2 스위치와 L3 스위치의 주요 차이점

4. L2 스위치의 명령어와 해석

5. L3 스위치의 명령어와 해석

1. L2 스위치의 정의 및 역활과 기능

정의:

• L2 스위치는 OSI 모델의 데이터 링크 계층(Layer 2)에서 작동하는 스위치입니다.

• 기본적으로 MAC 주소를 기반으로 트래픽을 전달합니다.

역할:

• 포트 간 통신: 스위치에 연결된 장치들이 서로 통신할 때, 각 장치의 MAC 주소를 확인하여 패킷을 적절한 포트로 전달합니다.

• 브리지 역할: L2 스위치는 브리지처럼 동작하여, 같은 네트워크 내에서 트래픽을 효율적으로 전달합니다.

• 브로드캐스트 도메인을 분할할 수는 없으며, 트래픽이 그 네트워크 내에서만 전달됩니다.

• VLAN 지원: VLAN을 지원하여, 하나의 스위치 내에서도 물리적으로는 같은 네트워크에 있지만 논리적으로 분리된 여러 가상의 네트워크를 구성할 수 있습니다.

주요 기능:

• MAC 주소 테이블: L2 스위치는 MAC 주소 테이블을 유지하고, 들어오는 프레임의 목적지 MAC 주소를 기반으로 트래픽을 전달합니다.

• 브로드캐스트 도메인을 형성하며, 같은 VLAN에 속한 장치끼리만 직접 통신합니다.

2. L3 스위치의 정의 및 역활과 기능

정의:

• L3 스위치는 OSI 모델의 네트워크 계층(Layer 3)에서 작동하는 스위치입니다.

• L3 스위치는 IP 주소를 기반으로 트래픽을 라우팅할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다.

역할:

• 라우팅 기능: L3 스위치는 기본적으로 L2 스위치 기능을 포함하면서, 라우팅을 수행할 수 있습니다. 즉, 서로 다른 서브넷 간의 트래픽을 전달할 수 있는 라우터와 같은 역할을 합니다.

• 라우팅 테이블: L3 스위치는 라우팅 테이블을 사용하여 트래픽을 적절한 경로로 전달합니다. 이를 통해 다른 네트워크(서브넷) 간의 통신이 가능합니다.

• VLAN 간 라우팅: L3 스위치는 여러 VLAN을 연결하여 서로 다른 VLAN 간에 트래픽을 라우팅할 수 있습니다. 예를 들어, VLAN 10의 장치와 VLAN 20의 장치가 서로 통신할 수 있도록 라우팅합니다.

• 계층 간 경로 제어: L3 스위치는 네트워크 계층의 경로를 결정할 수 있어, IP 주소 기반의 통신이 가능합니다.

주요 기능:

• IP 라우팅: L3 스위치는 정적 라우팅 또는 동적 라우팅 프로토콜(예: OSPF, EIGRP, RIP)을 사용하여 트래픽을 라우팅할 수 있습니다.

• VLAN 라우팅: VLAN 간 라우팅(VRRP, HSRP 등)을 지원합니다.

• 고급 트래픽 관리: L3 스위치는 더 복잡한 네트워크 환경에서 트래픽을 라우팅하고, 네트워크 전반을 관리할 수 있습니다.

3. L2 스위치와 L3 스위치의 주요 차이점  

• L2 스위치는 주로 같은 네트워크(서브넷) 내에서 트래픽을 전송하고 관리하는 데 사용됩니다. MAC 주소 기반으로 동작하며, VLAN을 사용하여 네트워크를 분리할 수 있습니다.

• L3 스위치는 서브넷 간 라우팅을 가능하게 하여 VLAN 간 통신을 처리하고, 보다 복잡한 네트워크 환경에서 중요한 역할을 합니다. IP 주소 기반으로 트래픽을 전달하고 라우팅 기능을 제공합니다.

4. L2 스위치의 명령어와 해석 

L2스위치는 기본적으로는 허브처럼 동작하지만 주요 기능 3가지가 있습니다. 

1. Spanning-tree   
2. VLAN  
3. MAC

show spanning-tree

• 설명: 스패닝 트리 프로토콜(SPANNING TREE) 정보를 출력합니다.

• 뜻: 스위치가 루프를 방지하기 위해 사용하는 스패닝 트리 프로토콜의 상태를 확인할 수 있습니다. 각 포트가 스패닝 트리에서 어떤 역할을 하고 있는지 보여줍니다.

해당 기능은 스위치가 서로 연결되어 있는 네트워크에서 루프가 발생하면, MAC 주소 테이블에 잘못된 정보가 쌓여 네트워크 마비를 초래할 수 있습니다. 특히, MAC 주소 테이블에 잘못된 정보가 들어가면, 스위치가 프레임을 올바르게 전달하지 못하거나 무한히 전달되는 문제가 발생할 수 있습니다. 

show vlan brief

• 설명: VLAN의 정보를 간단히 출력합니다. 

• VLAN은 네트워크를 물리적으로 나누지 않고 논리적으로 분할합니다. 즉, 같은 물리적 스위치에 연결된 장비들이라도 서로 다른 VLAN에 속할 수 있습니다.

VLAN의 종류

• Access VLAN:

  • VLAN 10, VLAN 20과 같이 사용자의 장비가 연결되는 기본 VLAN을 말합니다. 각 스위치 포트는 하나의 VLAN에 할당되어, 해당 VLAN의 멤버로 동작합니다.

• Trunk VLAN:

  • 여러 VLAN 정보를 하나의 물리적인 링크를 통해 전달하는 방식입니다. 예를 들어, 트렁크 링크를 사용하면 스위치 간에 여러 VLAN 정보를 동시에 전달할 수 있습니다. 트렁크 링크는 802.1Q 또는 ISL (Inter-Switch Link) 프로토콜을 사용하여 VLAN 태깅을 통해 여러 VLAN 정보를 구분합니다.

show mac address-table 

• 설명: 스위치가 학습한 MAC 주소 테이블을 출력합니다.  

5. L3 스위치의 명령어와 해석

show ip route

• 설명: 라우팅 테이블을 확인하여 VLAN 간 라우팅 경로를 볼 수 있습니다. 각 VLAN 서브넷에 대한 경로가 어떻게 설정되어 있는지 확인합니다. 정적/동적 라우팅에 대한 정보를 모두 확인할 수 있으며

           L2 스위치와 구별할수 있는 대표적인것이 라우팅 기능입니다. 또한 L2스위치에서 분리했던 VLAN을 같은 VLAN 번호에 맞게 라우팅 처리를 진행하는 기능도 가지고 있습니다. 

show access-lists

• 설명: 현재 장비에 설정된 모든 ACL 목록을 확인할 수 있습니다. 이 명령어를 사용하면 ACL의 번호(표준 ACL, 확장 ACL 등)와 함께 해당 ACL의 조건을 확인할 수 있습니다.

show ip nat translations

• 설명:  Inside global은 변환된 공인 IP 주소를, Inside local은 내부 네트워크의 사설 IP 주소를 나타냅니다.     

show vrrp brief

• 설명:  VRRP는 하나의 가상 IP 주소를 여러 라우터가 공유하여, **주 라우터(Master Router)**에 장애가 발생하면 **백업 라우터(Backup Router)**가 자동으로 그 IP를 맡아 트래픽을 지속적으로 처리하도록 하는 이중화 기술입니다.

show policy-map interface /show class-map

• 설명: QoS 정책이 적용된 인터페이스에 대한 트래픽 분배와 우선순위를 확인할 수 있습니다. / QoS에서 정의된 클래스를 확인하여 트래픽 유형별로 어떻게 다뤄지는지 볼 수 있습니다.

show crypto isakmp sa / show crypto ipsec sa

• 설명: IPSec VPN의 ISAKMP 상태를 확인하여 VPN 터널이 정상적으로 연결되었는지 확인합니다. /   IPSec 터널을 통해 전달되는 암호화된 트래픽에 대한 상태 정보를 확인할 수 있습니다.