스위치

MAC 주소를 보고 필요한 포트로만 프레임을 전달하는 2계층 장비.

어떻게 길을 외우나 — MAC 학습

• ① 프레임이 들어오면 '출발지 MAC + 들어온 포트' 를 표에 기록한다
• ② 목적지 MAC 이 표에 있으면 그 포트로만 보낸다
• ③ 없으면 들어온 포트를 뺀 전 포트로 뿌린다 (flooding)
• ④ 응답이 오면 그때 학습된다

아무 설정 없이 꽂기만 해도 동작하는 이유가 이 자동 학습이다.

허브와의 차이 — 충돌 도메인

• 허브 — 받은 걸 전 포트로 뿌린다 → 모두가 한 충돌 도메인

  • 동시에 보내면 충돌 → CSMA/CD 로 재전송

• 스위치 — 포트마다 충돌 도메인이 분리된다

  • 전이중(full-duplex) 이라 충돌 자체가 없어진다

하지만 브로드캐스트 도메인은 못 나눈다

브로드캐스트 프레임(ff:ff:ff:ff:ff:ff) 은 전 포트로 전달된다

• 스위치를 여러 대 연결해도 하나의 브로드캐스트 도메인
• ARP 요청이 전 구간에 퍼진다

나누려면 라우터 또는 VLAN 이 필요하다

IP가 필요 없다

전달 동작에는 IP 가 전혀 필요 없다 (MAC 만 본다) 관리용 IP 를 주는 경우가 있지만 그건 스위치 자신에게 접속하기 위한 것

• IP 가 필요한 것 — 호스트 인터페이스, 라우터의 각 인터페이스
• IP 가 불필요한 것 — 스위치 전달 포트, 허브, 케이블

면접 함정

• ❌ "스위치가 브로드캐스트를 막는다" → 충돌 도메인만 나눈다.
• ❌ "스위치에 IP를 줘야 동작한다" → 전달에는 불필요하다.

VLAN — 하나를 여럿처럼

물리 스위치 한 대를 논리적으로 나눈다

• 포트 1~8 → VLAN 10 (개발팀)

• 포트 9~16 → VLAN 20 (영업팀)

• 서로 다른 VLAN 은 별개의 브로드캐스트 도메인이 된다

• 라우터(또는 L3 스위치) 를 거쳐야 통신된다

• 트렁크 포트 — 여러 VLAN 트래픽을 한 선으로 나른다

  • 802.1Q 태그로 어느 VLAN 인지 구분한다

L2 vs L3 스위치

• L2 스위치 — MAC 만 본다. 같은 VLAN 안에서만 전달
• L3 스위치 — IP 도 본다. VLAN 간 라우팅을 하드웨어로 처리
  • = 라우터 기능을 가진 스위치

루프와 STP

스위치를 고리 모양으로 연결하면

• 브로드캐스트가 무한히 돌며 증폭된다 (브로드캐스트 스톰)
• 네트워크 전체가 마비된다

STP(Spanning Tree Protocol) 가 일부 포트를 차단해 트리 구조를 만든다 대가: 차단된 링크가 놀고, 수렴에 시간이 걸린다

MAC 테이블 넘침 공격

위조 MAC 을 대량으로 보내 테이블을 가득 채우면 스위치가 학습을 못 해 전 포트로 뿌리기 시작한다(허브처럼)

• 공격자가 남의 트래픽을 볼 수 있다

대응: 포트 보안(포트당 MAC 개수 제한)