L2 스위치 (Layer 2 Switch)

1. 2계층 스위칭 장비, L2 스위치 (Layer 2 Switch)

(1) L2 스위치의 개념

• 느리고 충돌이 생기는 허브의 단점 개선 위해 프레임을 목적지까지 포워딩 시키는 OSI Layer 2 MAC 주소 기반 네트워크 장치

(2) L2 스위치의 기능

기능	설명	관련 기술
learning	– 출발지 주소가 MAC 테이블에 없으면 MAC 주소 저장	MAC table
flooding	– 목적지 주소가 MAC 테이블에 없으면 전체 포트에 전달	Broadcast
filtering	– 출발지, 목적지가 동일 네트워크 존재 시 다른 네트워크로 전파 차단	Collision Domain
aging	– MAC 테이블의 주소는 일정 시간 후 삭제	Aging Time

• 동일 Local Area Network에 있는 장치들 간 통신 시 사용

 

2. L2 스위치 동작 절차 및 전송 방식

(1) L2 스위치의 동작 절차

① 1번 포트에 연결된 PC1(MAC 주소 A)에서 MAC 주소 B로 프레임 전송 ② 출발지 MAC 주소와 포트 번호(A, 1)를 MAC Table에 저장 (Learning) ③ 목적지 MAC 주소 B가 MAC Table에 없으므로 전체 포트에 전송 (Flooding) ④ PC2 (MAC 주소 B)에서 MAC 주소 A로 프레임 전송 ⑤ 출발지 MAC 주소와 포트 번호(B, 4)를 MAC Table에 저장 (Learning) ⑥ 목적지 MAC 주소 A가 MAC Table에 있으므로 저장된 포트(1번)으로만 전달 (Forwarding)

• learning, flooding, forwarding 등을 이용하여 동작

(2) L2 스위치 전송 방식

전송 방식	설명	특징
cut-through	– 수신 frame의 목적지 주소만 확인 후 포워딩	– 처리속도 빠름 – 에러 감지 어려움
store-and-forwarding	– 수신 frame 전체 수신 및 체크 후 forwarding	– 처리속도 느림 – 에러 감지 용이
Fragment Free	– Frame 앞 64byte만 읽고 에러 처리, 포워딩	– 적당한 처리 속도 – 적당한 에러 감지

3. L2 스위치 부가기능

부가 기능	설명	관련 기술
VLAN	– 가상의 VLAN 생성, VLAN 간 프레임 전송 구분	802.1q
Link Aggregation	– 포트를 두 개 이상 묶어 대역폭과 가용성 증대	802.3ad
Spanning Tree Protocol	– 2개 이상 스위치 연동 시 루프 구조 생성 차단	802.1d
Port Mirroring	– 특정 트래픽 분석 위해 트래픽을 다른 포트로 복사	SPAN (Switch Port Analyzer)
Power over Ethernet	– 포트에 전력을 인가하여 케이블 통해 AP등에 전송	802.3af