라우팅과 스위칭

라우팅과 스위칭

네트워크에서 데이터는 다양한 경로로 전송됩니다. 이를 효율적으로 관리하기 위해서는 라우팅과 스위칭이 필요합니다. 이번 글에서는 라우팅과 스위칭의 개념과 역할, 그리고 라우터와 스위치의 차이점, 라우팅 알고리즘, VLAN의 개념과 용도에 대해 알아보겠습니다.

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라우팅의 개념과 역할

라우팅(routing)은 컴퓨터 네트워크에서 패킷을 목적지까지 전달하기 위한 과정을 말합니다. 간단히 말해서, 패킷이 출발지에서 목적지로 가기 위해 거쳐야 하는 경로를 찾아내고, 해당 경로에 따라 패킷을 전달하는 것이 라우팅의 역할입니다.

 

라우팅을 이해하기 위해서는 몇 가지 개념을 알아야 합니다. 먼저, 라우터(router)란 네트워크를 연결하는 장치로, 패킷을 수신하면 해당 패킷을 전송할 다음 경유지를 결정하여 전송하는 역할을 합니다. 라우터는 패킷을 전달할 때, 목적지 주소를 보고 패킷을 적절한 방향으로 전송합니다.

 

다음으로, 라우팅 테이블(routing table)이란 라우터가 패킷을 전송할 때 참고하는 테이블입니다. 라우팅 테이블은 목적지 주소와 다음 경유지의 주소를 기록하고 있으며, 패킷이 도착한 라우터는 해당 테이블을 참고하여 다음 경유지를 결정합니다.

 

라우터와 라우팅 테이블이 준비되면, 패킷은 출발지에서 라우터로 전송됩니다. 라우터는 패킷의 목적지 주소를 보고, 라우팅 테이블을 참고하여 다음 경유지를 결정합니다. 이후, 패킷은 다음 경유지로 전송되며, 이 과정이 반복되어 목적지까지 전달됩니다.

 

라우팅은 여러 가지 종류가 있으며, 각각의 종류는 다른 목적을 가지고 있습니다. 라우팅의 종류에는 정적 라우팅(static routing), 동적 라우팅(dynamic routing), 내부 라우팅(internal routing), 외부 라우팅(external routing) 등이 있습니다.

 

정적 라우팅(static routing)은 라우터가 수동으로 라우팅 테이블을 설정하여, 패킷을 전달할 경로를 결정하는 방식입니다. 이 방식은 경로가 일정하고 변화가 적을 때 사용됩니다. 예를 들어, 회사 내부 네트워크에서는 서로 다른 브랜치 간의 통신이 필요할 때, 각 브랜치마다 라우터를 설치하고, 각 라우터에서 다른 브랜치로의 경로를 미리 설정하여 사용할 수 있습니다.

 

반면, 동적 라우팅(dynamic routing)은 라우터 간에 정보를 교환하여 경로를 결정하는 방식입니다. 이 방식은 네트워크 구성이 동적이고, 경로의 변화가 빈번할 때 사용됩니다. 예를 들어, 인터넷 서비스 제공업체(ISP)에서는 다수의 라우터가 사용되고, 인터넷 상에서의 데이터 전송은 수시로 경로가 변경되기 때문에 동적 라우팅 방식을 사용합니다.

 

내부 라우팅(internal routing)은 하나의 조직 내부에서의 라우팅을 말하며, 외부 라우팅(external routing)은 다른 네트워크와의 연결에서의 라우팅을 말합니다.

 

라우팅은 네트워크에서 핵심적인 역할을 수행하므로, 네트워크 관리자는 라우팅 테이블을 지속적으로 관리하고, 라우터 간의 정보교환을 적극적으로 수행해야 합니다. 이를 통해, 안정적이고 빠른 데이터 전송이 가능해집니다.

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스위칭의 개념과 역할

스위칭(switching)은 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 전송하는 방법 중 하나로, 목적지 주소를 참조하여 데이터를 전송합니다. 스위칭은 라우팅과 마찬가지로 패킷을 목적지까지 전달하기 위한 기술 중 하나입니다. 이번에는 스위칭에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

먼저, 스위치(switch)란 네트워크에서 데이터 전송을 위한 장비로, 패킷의 목적지 주소를 분석하여 데이터를 해당하는 포트로 전송하는 역할을 합니다. 스위치는 라우터와 비교하여 작은 규모의 네트워크에서 주로 사용됩니다.

 

스위칭은 크게 세 가지 종류로 나눌 수 있습니다.

 

첫째, 회선 스위칭(circuit switching)은 데이터 전송을 위해 미리 경로를 설정하여 사용하는 방식입니다. 이 방식은 전화망에서 사용되는데, 통화 시간 동안 전용 회선을 할당받아 통화를 진행하는 방식입니다.

 

둘째, 메시지 스위칭(message switching)은 데이터를 작은 메시지로 분할하여 전송하는 방식입니다. 이 방식은 전송 중 일부 메시지가 손실될 가능성이 있으며, 손실된 메시지는 재전송되어야 합니다. 이 방식은 전자우편에서 사용되는 방식입니다.

 

셋째, 패킷 스위칭(packet switching)은 데이터를 패킷으로 분할하여 전송하는 방식입니다. 이 방식은 메시지 스위칭보다 더 안정적이고 효율적인 방식으로, 인터넷에서 가장 많이 사용되는 방식입니다.

패킷 스위칭은 데이터를 분할한 후, 각 패킷에 목적지 주소를 붙입니다. 스위치는 이 목적지 주소를 참조하여 해당 패킷을 전송할 포트를 결정합니다.

 

스위칭의 장점 중 하나는 패킷을 전송할 때 경로를 미리 설정하지 않아도 된다는 것입니다. 이는 라우팅과는 달리 네트워크 구성이 변화하더라도 스위치의 설정을 바꿀 필요가 없다는 것을 의미합니다. 또한, 스위치는 목적지 주소를 기반으로 패킷을 전송하므로, 라우팅보다 전송 시간이 짧고 효율적입니다.

 

하지만, 스위칭에도 몇 가지 단점이 있습니다.

 

먼저, 스위치는 목적지 주소를 기반으로만 패킷을 전송하므로, 출발지와 목적지가 다른 네트워크에 속한 경우에는 라우팅이 필요합니다.

 

둘째, 스위치는 물리적인 구성이 바뀌면 스위치의 설정도 변경해야 합니다.

 

스위칭은 네트워크에서 데이터 전송을 위한 중요한 기술 중 하나입니다. 스위칭의 종류와 동작 방식을 이해하고, 적절한 스위치를 선택하여 네트워크를 구성하는 것이 중요합니다.

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라우터와 스위치의 차이점

라우터와 스위치는 네트워크에서 데이터를 전송하는 데 사용되는 기술이지만, 그들은 다른 기능과 특성을 가지고 있습니다. 이번에는 라우터와 스위치의 차이점에 대해 알아보겠습니다.

 

먼저, 라우터와 스위치의 기능부터 살펴보겠습니다. 라우터는 패킷을 목적지까지 전달하기 위한 경로를 찾아내고, 해당 경로에 따라 패킷을 전달하는 역할을 합니다. 이와 달리, 스위치는 목적지 주소를 참조하여 데이터를 해당하는 포트로 전송하는 역할을 합니다. 라우터는 더 복잡한 경로를 찾아낼 수 있는 반면, 스위치는 더 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있습니다.

 

다음으로, 라우터와 스위치의 사용 용도를 살펴보겠습니다. 라우터는 여러 개의 네트워크를 연결하거나 인터넷에 연결하는 데 사용됩니다. 라우터는 인터넷 서비스 제공 업체(ISP)와 집이나 회사를 연결하는 데 사용되기도 합니다. 반면, 스위치는 보통 소규모 네트워크에서 사용됩니다. 예를 들어, 가정 내부의 컴퓨터들을 연결하는 데 사용됩니다.

 

라우터와 스위치의 차이점을 비교한 표를 아래에 보여드리겠습니다.

 

구분	라우터	스위치
목적	여러 개의 네트워크 연결, 인터넷 연결	소규모 네트워크 연결
주요 기능	경로 결정, 패킷 전달	목적지 주소를 참조하여 데이터 전송
전송 속도	느림	빠름
보안성	높음	낮음

 

위 표에서 알 수 있듯이, 라우터는 여러 개의 네트워크를 연결하거나 인터넷에 연결하는 데 사용되며, 전송 속도는 느리지만 보안성이 높습니다. 반면, 스위치는 소규모 네트워크에서 사용되며, 전송 속도는 빠르지만 보안성은 낮습니다.

 

따라서, 라우터와 스위치는 각각의 용도와 특성에 따라서 사용되는 것이 좋습니다. 라우터는 대규모 네트워크나 인터넷 연결에 사용되며, 보안성이 중요한 경우에 사용됩니다. 반면, 스위치는 소규모 네트워크에서 빠른 데이터 전송이 필요한 경우에 사용됩니다. 이러한 차이점을 잘 이해하고, 적절한 장비를 선택하여 네트워크를 구성하는 것이 중요합니다.

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라우팅 알고리즘

라우팅 알고리즘은 네트워크에서 패킷을 목적지까지 전달하는 경로를 결정하는 알고리즘입니다. 이번에는 대표적인 라우팅 알고리즘인 거리 벡터 알고리즘과 링크 상태 알고리즘에 대해 알아보겠습니다.

 

거리 벡터 알고리즘

거리 벡터 알고리즘은 라우터가 직접 연결된 네트워크의 거리 정보를 이용하여 경로를 결정하는 알고리즘입니다. 이 알고리즘은 각 라우터가 다른 라우터와 연결된 링크의 비용을 알고 있다는 가정하에 동작합니다. 각 라우터는 자신의 네트워크와 다른 라우터와의 연결 상태를 주기적으로 업데이트하며, 이를 기반으로 최적 경로를 계산합니다.

 

거리 벡터 알고리즘에서는 라우팅 테이블을 이용하여 경로를 결정합니다. 각 라우터는 자신의 네트워크에 대한 정보를 가지고 있는 라우팅 테이블을 유지하며, 이 테이블을 이용하여 패킷의 경로를 결정합니다. 거리 벡터 알고리즘에서는 라우팅 테이블을 주기적으로 업데이트하며, 이를 통해 최적 경로를 찾습니다.

 

링크 상태 알고리즘

링크 상태 알고리즘은 각 라우터와 이어진 링크의 상태 정보를 이용하여 경로를 결정하는 알고리즘입니다. 이 알고리즘에서는 각 라우터는 자신과 이어진 링크의 상태 정보를 주기적으로 업데이트하며, 이를 이용하여 최적 경로를 계산합니다.

 

링크 상태 알고리즘에서는 라우팅 테이블을 이용하여 경로를 결정합니다. 각 라우터는 자신과 이어진 링크의 상태 정보를 가지고 있는 라우팅 테이블을 유지하며, 이를 이용하여 패킷의 경로를 결정합니다. 링크 상태 알고리즘에서는 링크 상태 정보를 주기적으로 업데이트하며, 이를 통해 최적 경로를 찾습니다.

 

아래 표는 거리 벡터 알고리즘과 링크 상태 알고리즘의 비교를 보여줍니다.

 

구분	거리 벡터 알고리즘	링크 상태 알고리즘
기본 원리	각 라우터가 직접 연결된 네트워크의 거리 정보를 이용하여 경로 결정	각 라우터와 이어진 링크의 상태 정보를 이용하여 경로 결정
정보 교환	각 라우터가 주기적으로 거리 정보를 업데이트함	각 라우터가 주기적으로 링크 상태 정보를 업데이트함
라우팅 테이블	각 라우터는 자신의 네트워크와 다른 라우터와의 연결 상태를 가지고 있는 라우팅 테이블을 유지함	각 라우터는 자신과 이어진 링크의 상태 정보를 가지고 있는 라우팅 테이블을 유지함
최적 경로 계산	거리 벡터 정보를 이용하여 최적 경로 계산	링크 상태 정보를 이용하여 최적 경로 계산
수렴 시간	수분에서 수십분 이상	몇 초에서 수분 이내
라우팅 트래픽	적음	많음
메모리 사용량	적음	많음
예시 알고리즘	RIP, EIGRP	OSPF, IS-IS

 

위 표에서 알 수 있듯이, 거리 벡터 알고리즘과 링크 상태 알고리즘은 각각의 특징을 가지고 있습니다. 거리 벡터 알고리즘은 라우팅 테이블의 업데이트 주기가 짧아 라우팅 정보의 수렴 시간이 느리지만, 메모리 사용량이 적고 경로 계산이 간단합니다. 링크 상태 알고리즘은 라우팅 테이블의 업데이트 주기가 느려서 라우팅 정보의 수렴 시간이 빠르지만, 메모리 사용량이 많고 경로 계산이 복잡합니다.

 

이외에도 다양한 라우팅 알고리즘이 존재하며, 어떤 알고리즘을 선택할지는 네트워크의 규모와 구성에 따라 다릅니다. 라우팅 알고리즘은 네트워크에서 데이터를 전송하기 위한 중요한 기술이므로, 이를 잘 이해하고 선택하는 것이 중요합니다.

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VLAN의 개념과 용도

VLAN은 Virtual LAN의 약자로, 가상 LAN이라고도 불립니다. LAN이란 Local Area Network의 약자로 지리적으로 가까운 컴퓨터들이 서로 통신할 수 있는 네트워크를 말합니다. VLAN은 하나의 네트워크를 논리적으로 분리하여 사용하는 기술입니다. 즉, 하나의 물리적인 네트워크를 가상으로 여러 개의 논리적인 네트워크로 나누어 사용할 수 있게 해줍니다.

 

VLAN의 가장 큰 장점은 보안과 성능 개선입니다. VLAN을 이용하면 네트워크 내에서 특정한 그룹의 컴퓨터들끼리만 통신할 수 있도록 설정할 수 있습니다. 이를 통해 보안성이 강화됩니다. 또한, VLAN을 이용하면 트래픽을 분리하여 효율적으로 관리할 수 있습니다. 특정한 부서나 팀, 고객, 게스트 등 각각 다른 용도로 사용되는 노트북, 스마트폰 등을 분리하여 사용하면, 서로 다른 네트워크에서 일어나는 트래픽이 섞이지 않아 성능을 향상시킬 수 있습니다.