Switch, Router? Mac 주소, IP 주소? ARP?

L2 Switch (Layer 2 스위치)

• 다른 이름: 일반적으로 스위치(Switch)라고도 불림.
• 작동 계층: OSI 모델의 데이터링크 계층(2계층)에서 작동.
• 역할:
  • MAC 주소를 기반으로 데이터를 전송(스위칭).
  • 같은 네트워크(LAN) 내에서 내부 단말 기기들을 구분하고, 효율적으로 데이터 프레임을 전달.
• 특징:
  • MAC 주소 테이블(CAM 테이블)을 유지하여 효율적으로 스위칭.
  • 데이터 충돌(Collision)을 방지하고 네트워크 성능을 향상.

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Router (라우터)

• 작동 계층: OSI 모델의 네트워크 계층(3계층)에서 작동.
• 역할:
  • IP 주소를 기반으로 데이터를 경로 지정(라우팅).
  • 서로 다른 네트워크(LAN ↔ WAN) 간의 데이터를 전달하고 구분.
• 특징:
  • 패킷을 목적지 네트워크로 효율적으로 전달하기 위해 라우팅 테이블을 유지.
  • 네트워크 간의 데이터 트래픽 관리와 인터넷 연결을 제공.

• L2 스위치와 라우터 차이:
  • L2 스위치는 내부 네트워크에서 작동하며, MAC 주소를 기준으로 데이터를 전달.
  • 라우터는 네트워크 간 데이터를 전달하며, IP 주소를 기준으로 경로를 지정.

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MAC 주소

• 정의: 네트워크 내의 단말 기기를 식별하기 위한 고유 주소.
• 역할: 같은 네트워크(LAN) 내에서 데이터 프레임을 전달할 때 사용.
• 특징:
  • 네트워크 인터페이스 카드(NIC)에 하드웨어적으로 내장.
  • 데이터링크 계층(2계층)에서 사용.

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IP 주소

• 정의: 네트워크 통신을 위해 장치에 할당된 주소.
• 구성: 네트워크 주소 + 호스트 주소로 구성.
• 역할:
  • 라우터가 네트워크 간 데이터를 전달할 때 경로를 식별.
  • 네트워크 계층(3계층)에서 사용.

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ARP (Address Resolution Protocol)

• 정의: OSI 모델의 네트워크 계층과 데이터링크 계층 사이(2.5계층)에서 작동하는 프로토콜.
• 역할:
  • IPv4 주소(네트워크 계층)를 기반으로 해당 장치의 MAC 주소(데이터링크 계층)를 결정.
  • 네트워크 상에서 데이터를 전달하기 위해 반드시 필요한 과정.
• 작동 방식 (주소 결정 흐름):
  1. ARP Request:
     • 송신 장치가 자신의 서브넷(같은 네트워크)에 있는 모든 단말에게 브로드캐스트 방식으로 "이 IP 주소를 가진 MAC 주소는 누구인가?" 요청.
  2. ARP Reply:
     • 요청을 받은 대상 장치는 자신의 MAC 주소를 포함한 ARP Reply 패킷을 송신자에게 유니캐스트 방식으로 응답.
  3. 결과적으로 송신자는 수신자의 MAC 주소를 알아내 데이터 프레임을 전달.

 

• ARP의 한계:
  • ARP는 IPv4 네트워크에서만 작동하며, IPv6에서는 NDP(Neighbor Discovery Protocol)로 대체됨.