이더넷 스위치 vs 라우터: 기능, 차이점, 대체 가능성

이더넷 라우터 소개

이더넷 라우터란 - 정의, 기능

네트워킹에서 라우터란 무엇입니까? 라우터가 무엇인지 알아보기 전에 라우팅의 의미를 알아야 합니다. 라우팅은 IP 데이터 패킷을 안내하는 전송 경로입니다. 라우터는 이 프로세스를 실행합니다.

라우터의 목적은 출발지에서 목적지로 전송되는 데이터 패킷의 최적 경로를 찾는 것입니다. 출퇴근 시간에 운전할 때 도로 교통 상황에 따라 내비게이션이 목적지까지 가장 빠른 주행 경로를 추천하는 것과 같습니다. 마찬가지로 라우터는 네트워크 상태에 따라 최적의 경로를 찾습니다.

네트워크 라우터 작동 방식

라우터에 관해서는 항상 IP 주소 문제에 대해 이야기합니다(자세히 알아보기: IP 주소란 무엇인가요? ), 데이터 패키지 등으로 인해 라우터는 OSI 모델의 세 번째 계층인 네트워크 계층에서 작동합니다. 네트워크 라우터는 최적의 경로를 어떻게 찾아낼까요? 또는 라우터는 어떻게 작동할까요? 최적 경로 전략은 목적지 네트워크 주소, 네트워크 노드 정보, 특정 경로에 대한 만족도, 예상 경로 정보 등과 같은 라우팅 정보를 포함하는 라우팅 테이블에 의존합니다. 라우팅 테이블은 라우팅 알고리즘을 기반으로 생성되고 업그레이드됩니다. 

라우팅 유형: 정적 라우팅 vs 동적 라우팅

라우팅은 정적 라우팅과 동적 라우팅의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 

정적 라우팅의 경우 모든 라우팅이 하나의 라우터에서 수동으로 설정되므로, 네트워크 상태가 변경되면 누군가가 수동으로 수정하지 않는 한 라우터는 변경되지 않습니다. 

동적 라우팅의 경우, 라우팅은 네트워크의 현재 상태에 따라 소프트웨어에 의해 설정됩니다. 링크 장애, 트래픽 변화 등 모든 네트워크 변경 사항은 각 이산 시간마다 업데이트됩니다. 이러한 변경 사항에 따라 라우터는 경로를 다시 설계합니다. 분명히 동적 라우팅은 네트워크 변경에 따라 실시간 업데이트를 지원하기 때문에 정적 라우팅보다 더 우수합니다.

라우터 유형: 유선 라우터와 무선 라우터 비교

무선 라우터는 케이블 설치 공사 없이도 설치와 이동성이 매우 편리하기 때문에 홈 네트워크에서 가장 일반적으로 사용되는 라우터입니다. Wi-Fi를 지원하는 네트워크 장치(노트북, 스마트폰 등)가 인터넷에 쉽게 접속할 수 있게 해 줍니다. 그러나 무선 홈 네트워크 라우터의 경우 신호 품질을 위해 네트워크에 연결된 장치와 사용자를 일정 수로 제어하는 것이 좋습니다.

네트워크 장치에 연결하려면 유선 라우터는 케이블의 도움이 반드시 필요합니다. 오늘날 유선 라우터는 신호 투과로 인한 신호 간섭과 신호 감쇠가 없기 때문에 더 나은 QoS (Quality of Service) 기술과 더 높은 안정성이라는 장점으로 산업용 애플리케이션에서 더 많이 사용됩니다. 이것이 유선 라우터의 가격이 일반적으로 무선 라우터보다 높은 이유이기도 합니다.

Ethernet Switch 소개

이더넷 스위치란 무엇인가 - 스위치 정의, 기능

이더넷 스위치는 네트워크를 확장하는 장치로, 컴퓨터, 서버, 프린터, 카메라 등 더 많은 네트워크 장치를 연결하기 위해 서브네트워크에 여러 연결 포트를 제공합니다.

이더넷 스위치는 어떤 역할을 하나요? 스위치의 목적은 주소 지정과 전달로 요약할 수 있습니다. 이더넷 스위치는 IP 주소가 아니라 MAC 주소를 지정하고 전달한다는 점에 유의해야 합니다. 스위치의 기능은 주로 다음과 같습니다:

- 충돌 도메인 격리. 

- Ethernet 프레임의 고속 투명 스위칭 및 포워딩.

- MAC 주소를 자체적으로 학습하고 유지 관리합니다.

이더넷 스위치 작동 방식

스위치는 OSI (Open System Interconnection) 모델의 두 번째 계층인 데이터 링크 계층에서 작동합니다. 두 번째 계층의 주요 기능 중 하나는 주소 지정입니다. 이더넷 스위치는 스위치 자체가 학습한 내부 MAC 주소 테이블을 기반으로 MAC 주소를 전달합니다. 각 이더넷 스위치에는 여러 포트가 있으며, 각 포트는 네트워크 장치에 연결됩니다. 연결된 장치를 어떻게 식별할까요? MAC 주소가 등장합니다. 

라우터에 대해 이야기할 때 위의 IP 주소와 달리 MAC 주소는 고유하며 변경할 수 없습니다. MAC 주소를 기반으로 스위치는 연결된 장치 중 어느 장치가 데이터 패키지를 보내고, 데이터 패키지가 어느 연결된 장치로 전송되는지 식별할 수 있습니다.

MAC 주소 테이블의 학습 과정

 초기 상태에서는 MAC 주소 테이블이 비어 있습니다.

1.  장치 A가 장치 B로 FRAME1을 전송하면, MAC 주소 테이블에 장치 B의 MAC 주소가 기록되어 있지 않으므로 스위치는 FRAME1을 스위치의 모든 이더넷 포트로 전달합니다. 이 과정에서 데이터 프레임이 Fa0/1의 스위치 포트를 통해 장치 A로부터 수신되므로, 스위치는 A의 MAC 주소를 학습합니다.

MAC 주소 A 학습 프로세스

2. 그 후 장치 B는 장치 A에 FRAME2로 응답하며, 주소 A가 스위치에 기록되어 있으므로 FRAME2는 장치 A로 직접 전송됩니다. 마찬가지로 스위치는 Fa0/2 포트를 통해 장치 B의 주소를 학습합니다. 같은 방식으로 주소 C도 학습될 수 있습니다.

MAC address B 학습 프로세스

MAC 주소 C 학습 프로세스

이더넷 스위치와 라우터 비교

위의 라우터와 스위치의 정의, 기능 및 작동 방식에 대한 설명을 종합하면,  라우터와 스위치의 주요 차이점은 다음과 같이 정리됩니다.

- 서로 다른 작업 계층. 스위치는 주로 두 번째 계층(데이터 링크 계층)에서 작동하는 반면, 라우터는 세 번째 계층(네트워크 계층)에서 작동합니다.

- 다양한 연결 대상. 스위치의 연결 대상은 네트워크 장치(라우터, 방화벽, 무선 AP 등)와 단말 장치(컴퓨터, 서버, 프린터, 카메라 등)입니다. 라우터는 LAN과 LAN, LAN과 인터넷 간의 연결을 구현합니다.

-  전달 기준이 다릅니다. 스위치는 MAC address를 기반으로 전달하는 반면, 라우터는 IP address를 기반으로 전달합니다.

- 방화벽 기능의 차이- 라우터는 방화벽 기능을 지원하지만, 스위치는 라우터처럼 라우팅 프로토콜이 지원되지 않거나 알 수 없는 데이터 패키지를 전달하지 않으므로 그렇지 않습니다.

자주 묻는 질문

라우터를 스위치로 사용할 수 있나요?

예. 라우터가 AP 모드를 지원하는 경우 AP 모드를 열고 케이블을 라우터의 WAN 포트에 연결하세요. 라우터가 AP 모드를 지원하지 않는 경우 DHCP 기능을 끄고 케이블을 LAN 포트에 연결하세요. 그러나 라우터는 포트 수에 제한이 있고 라우팅 속도가 상대적으로 낮기 때문에 라우터를 스위치로 사용하면 네트워크의 규모와 통신 효율성이 제한됩니다.

레이어 3 스위치가 라우터를 대체할 수 있습니까?

Layer 3 스위치는 라우터를 완전히 대체할 수 없습니다. Layer 3 스위치는 layer 2 switching 기술과 layer 3 forwarding 기술을 결합하여 대규모 LAN에서 switching 속도를 높이도록 설계된 반면, 라우터는 다양한 network 유형을 구현하도록 설계되었기 때문에, QoS 용량과 같은 라우터의 routing 기능은 여전히 layer 3 스위치보다 더 강력합니다. 따라서 라우터를 layer 3 스위치로 대체하는 것은 권장되지 않습니다.

스위치 또는 라우터에 대해 여전히 궁금한 점이 있으면 문의하세요 QSFPTEK [email protected]을 통해 문의하세요. 당사의 기술팀은 모든 중소기업 또는 개인 사용자에게 무료 기술 서비스를 제공합니다.