VLAN

VLAN이란 무엇인가요?

VLAN의 전체 이름은 Virtual Local Area Network입니다. VLAN 기술은 장치의 물리적 LAN 포트를 여러 브로드캐스트 도메인으로 나눌 수 있으며, 각 VLAN은 하나의 브로드캐스트 도메인입니다. VLAN을 정의할 수 있으며, 최대 4094개의 VLAN을 정의할 수 있습니다. 서로 다른 VLAN에는 서로 다른 VLAN 태그가 있습니다. 동일한 VLAN에 있는 장치들은 서로 통신할 수 있지만, 서로 다른 VLAN에 있는 VLAN들은 서로 직접 통신할 수 없습니다.

VLAN이 필요한 이유는 무엇입니까?

이더넷 기술 초기에는 네트워크가 브로드캐스트 도메인과 유사한 데이터 네트워크 통신 논리적 구분을 사용했습니다. 장치 수가 많으면 심각한 데이터 충돌과 네트워크 혼잡이 발생합니다. 이를 이렇게 상상해 볼 수 있습니다. 영업량 문서를 재무 부서에 보내야 한다고 가정해 보십시오. 그러나 회사의 근거리 통신망이 브로드캐스트 도메인 기술을 사용하면, 파일을 보낼 때마다 근거리 통신망의 모든 호스트가 이를 수신합니다. 브로드캐스트 도메인은 내부 장치를 격리할 수 없기 때문에, 업무 중에도 자신과 관련 없는 다른 동료가 보낸 파일을 받게 되어 네트워크 리소스가 크게 낭비되고 사무 업무 효율이 저하됩니다.

이 문제를 해결하기 위해 STP 스패닝 트리 기술이 고안되었으며, 이 기술은 각 메시지에 대해 계산을 수행하여 메시지가 어떤 목적지로 가든 최적의 활성 경로가 하나만 존재하도록 보장합니다. 그러나 이로 인해 문제도 발생합니다. 장치가 많을수록 경로 계산 비용이 높아져 네트워크 규모가 제한되고 네트워크 수렴도 매우 느려집니다.

VLAN 기술을 사용하면 각 부서의 호스트에 대해 별도의 VLAN을 생성할 수 있으며, 브로드캐스트 도메인으로 파일을 보낼 때마다 해당 도메인 외부의 다른 호스트로 전송되지 않습니다. 또한 4094개 부서에 대한 호스트를 생성할 수 있으므로 당분간은 걱정할 필요가 없습니다.

VLAN은 어떻게 작동하나요?

동일한 VLAN의 사용자는 서로 다른 스위치에 연결될 수 있으며, 이 경우 여러 VLAN이 존재할 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 VLAN은 쉽게 식별할 수 있도록 태그가 지정됩니다. 그러나 컴퓨터와 같은 일부 장치는 VLAN 태그 없이 데이터만 처리할 수 있습니다. 스위치 포트는 연결 대상에 따라 데이터 송수신을 다르게 처리해야 하므로 VLAN에는 여러 포트 유형이 있습니다.

Cisco 장치를 예로 들면, 일반적인 포트 유형은 Access 포트와 Trunk 포트입니다.

액세스 포트

Access 포트는 일반적으로 PC와 같이 VLAN 태그를 식별할 수 없는 장치에 연결하거나 서로 다른 VLAN 간의 데이터 프레임을 구분할 필요가 없을 때 사용됩니다. Access 포트가 태그가 없는 프레임을 송수신할 때 스위치는 VLAN 태그가 있는 데이터 프레임만 처리합니다. 따라서 Access 포트는 수신한 데이터 프레임에 VLAN 태그를 추가해야 합니다. VLAN 태그를 추가하려면 PVID(Port Default VLAN ID)를 구성해야 합니다. Access 포트가 태그가 있는 프레임을 수신하고 프레임의 VID가 포트의 VID(PVID)와 동일한 경우, Access 포트는 해당 프레임도 수신하고 처리할 수 있습니다. 수신한 태그된 데이터 프레임의 VID가 포트의 VID와 다르면 Access 포트는 프레임의 데이터를 처리하지 않고 바로 폐기합니다.

태그가 지정된 프레임을 전송하기 전에 액세스 포트는 태그를 제거합니다. 그 이유는 호스트나 서버와 같은 장치가 태그가 지정된 VLAN을 처리할 수 없기 때문입니다.

트렁크 포트

Trunk 포트는 일반적으로 태그가 있는 프레임과 태그가 없는 프레임을 동시에 송수신할 수 있는 스위치, 라우터 및 기타 장치를 연결하는 데 사용됩니다. Trunk 포트가 태그가 없는 프레임을 수신하면 해당 프레임에 PVID에 해당하는 태그를 추가합니다.Trunk 포트가 태그가 있는 데이터 프레임을 수신하면 아무런 변경도 하지 않습니다. Trunk 포트에는 여러 VLAN의 목록을 구성할 수 있습니다. 다만 한 가지 유의할 점이 있습니다: TRUNK 포트에서 전송되는 데이터 프레임 중 PVID에 해당하는 프레임에만 태그가 지정되지 않습니다.

VLAN의 적용

사례 1: 포트 기반 분할

한 건물에 여러 회사가 있고 이러한 회사들이 동일한 Layer 2 스위치에 연결되어 있는 것은 일반적입니다. 각 회사 업무의 독립성과 보안을 보장하기 위해 각 회사에 연결된 인터페이스를 서로 다른 VLAN으로 나누어 회사 간 업무 데이터의 완전한 격리를 실현할 수 있습니다.

사례 2: IP 네트워크 세그먼트 기반 분할

회사는 여러 부서를 보유하고 있으며, 각 부서의 호스트는 서로 다른 네트워크 세그먼트로 구성되어 있습니다. 회사는 각 부서의 직원이 액세스하는 네트워크 리소스가 서로 격리되기를 원합니다. IP 서브넷 기반 VLAN 분할은 회사의 스위치 Switch_1에서 구성할 수 있습니다. 이렇게 하면 서버의 서로 다른 네트워크 세그먼트가 서로 다른 VLAN으로 분할되고, 서버의 서로 다른 애플리케이션 서비스에 액세스하는 데이터 흐름이 격리되어 보안이 향상됩니다.