11. 스위치, 라우터, 게이트웨이의 개념을 이해하고 각각의 용도를 알아봅니다.

컴퓨터 네트워크 시스템에서는 공유 작업 모드의 약점을 해결하기 위해 스위치가 도입됩니다. 스위치에는 고대역폭 백 버스와 내부 스위칭 매트릭스가 있습니다. 스위치의 모든 포트는 이 백 버스에 연결됩니다. 제어 회로가 데이터 패킷을 수신하면 처리 포트는 메모리의 주소 비교 테이블을 검색하여 대상 MAC의 NIC(네트워크 카드)를 결정합니다. 네트워크 카드) 어느 포트에 연결되어 있는지, 데이터 패킷은 내부 스위칭 매트릭스를 통해 대상 포트로 빠르게 전송됩니다. 대상 MAC이 존재하지 않으면 스위치는 포트 응답을 받은 후 모든 포트에 브로드캐스트하고 새 주소를 "학습"하여 내부 주소 테이블에 추가합니다.

스위치는 OSI 참조 모델의 두 번째 계층인 데이터 링크 계층에서 작동합니다. 스위치 내부의 CPU는 각 포트가 성공적으로 연결되면 ARP 프로토콜을 통해 MAC 주소를 학습하고 이를 ARP 테이블로 저장합니다. 향후 통신에서는 이 MAC 주소로 전송된 데이터 패킷이 모든 포트가 아닌 해당 포트로만 전송됩니다. 따라서 스위치는 데이터 링크 계층 브로드캐스트, 즉 충돌 영역을 분할하는 데 사용할 수 있지만 네트워크 계층 브로드캐스트, 즉 브로드캐스트 영역은 분할할 수 없습니다.

라우터는 라우팅과 전달이라는 두 가지 중요한 메커니즘을 제공하는 컴퓨터 네트워크 장치입니다. 이는 데이터 패킷이 소스에서 대상까지 이동하는 라우팅 경로(호스트와 호스트 사이의 경로)를 결정할 수 있습니다. 경로), 이 프로세스를 라우팅이라고 하며, 라우터 입력 끝의 데이터 패킷을 적절한 라우터 출력 끝으로 이동하는 것(라우터 내부에서 수행됨)을 전달이라고 합니다. 라우팅은 OSI 모델의 세 번째 계층, 즉 인터넷 프로토콜과 같은 네트워크 계층에서 작동합니다.

라우터의 기능 중 하나는 서로 다른 네트워크를 연결하는 것이고, 다른 하나는 정보 전송 경로를 선택하는 것입니다. 라우터와 스위치의 차이점은 라우터는 OSI의 세 번째 계층의 제품이고 스위치는 OSI의 두 번째 계층의 제품(여기서는 구체적으로 계층 2 스위치라고 함)이라는 것입니다.

게이트웨이는 두 개의 네트워크를 연결하는 장치입니다. 전통적인 TCP/IP 용어에서 네트워크 장치는 게이트웨이와 호스트(호스트)의 두 가지 유형으로만 구분됩니다. 게이트웨이는 네트워크 간에 패킷을 전달할 수 있지만 호스트는 그렇지 않습니다. 호스트에서는 데이터 패킷이 TCP/IP 4계층 프로토콜로 처리되어야 하지만 게이트웨이에서는 인터넷 계층에만 도달하면 경로를 결정한 후 전달할 수 있습니다.

현대 네트워크 용어에서는 게이트웨이와 라우터의 정의가 다릅니다. 게이트웨이는 서로 다른 프로토콜 간에 데이터를 이동할 수 있는 반면, 라우터는 서로 다른 네트워크 간에 데이터를 이동할 수 있습니다.

이더넷의 게이트웨이의 경우 레이어 3 이상의 데이터 패킷만 전달할 수 있습니다. 이는 라우팅과 다릅니다. 차이점은 게이트웨이에 라우팅 테이블이 없으며 미리 설정된 다른 네트워크 세그먼트에 따라서만 전달할 수 있다는 것입니다. 게이트웨이에서 가장 중요한 것은 외부에서 서브넷의 사용자가 다른 포트에 해당하는 외부 네트워크의 IP 주소만 볼 수 있다는 점입니다.