랜 스위치 또는 스위치 란 무엇이며 어떤 용도입니까?

네트워크 세계에서, 우리가 서로 다른 장치를 만들고 장비를 서로 연결할 수있게하는 다른 장치를 구별하는 방법을 아는 것이 항상 중요합니다. 그래서 오늘 우리는 스위치가 무엇인지 에 대해 배울 것 입니다. 또한 라우터 와 허브 또는 모뎀 과 같은 다른 장비와의 차이점도 확인할 수 있습니다. 자, 시작합시다!

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네트워크 스위치 또는 스위치 란 무엇입니까?

LAN 스위치 라고도하는 스위치를 정의하여 시작하겠습니다 . 네트워크에있는 서로 다른 장비 와 노드를 항상 유선으로 연결할 수있게 해주는 장치이므로 항상 염두에 두어야합니다. 실제로 스위치는 항상 LAN으로 알려진 LAN (Local Area Network)의 장치 를 상호 연결합니다.

스위치 는 OSI (Open System Interconection) 모델 의 링크 계층 또는 계층 2 (네트워크 프로토콜 및 해당 정의에 사용되는 참조 모델)에서 작동합니다. 데이터 링크 계층은 계층 1 또는 물리적 (전송 및 신호의 평균)과 계층 3 또는 네트워크 (라우팅 및 논리적 주소 지정) 사이의 계층입니다. 이것은 연결된 각 장치와 관련된 MAC 주소에 따라 네트워크를 통해 이동하는 패킷의 물리적 주소 지정 을 처리 합니다.

스위치의 기술 및 운영 사양은 이더넷 네트워크 표준화를 위한 IEEE 802.3 표준에 정의되어 있습니다. 기본적으로 네트워크 연결의 작동 속도를 결정하는 표준 세트입니다. 그 중에서도 표준 802.3i (10BASET-T 10Mbps), 802.3u (100BASE-T 100Mbps), 802.3z / ab (1000BASE-T 1Gbps over fiber 또는 twisted pair) 등이 잘 알려져있다.

현재 이러한 표준에는 이러한 모든 장치가 따르며, 항상 스타 토폴로지 를 사용하여 노드를 연결합니다. 핵심 팀은 스위치 자체입니다. 일련의 포트 또는 RJ45 또는 SFP 포트를 통해 노드가 연결됩니다.

스위치가 할 수있는 것과 할 수없는 것

스위치 의 작업 영역이 무엇인지 아는 것이 매우 중요합니다 . 스위치 를 사용하는 방법과 위치 및 용도를 파악하는 데 도움이됩니다. 물론 다른 네트워크 장치와 차별화 할 수 있습니다.

할 수있는 일:

• 유선 네트워크의 장치 상호 연결 네트워크 규모의 MAC 주소 테이블을 사용하고 라우터 또는 호스트 컴퓨터 일 수있는 IP 주소 서버에 대한 링크로 소스에서 대상으로 패킷을 전환 및 전달

할 수없는 것:

• 서브넷 마스크 외부에있는 다른 네트워크와의 연결을 제공 할 수 없으므로 인터넷 연결을 제공 할 수 없습니다

펌웨어 나 작은 운영 체제 덕분에 설계된 기능을 능가하는 더 많은 작업을 수행 할 수있는 스위치가 있음을 알 수 있습니다.

특징과 요소

포트 측면에서 거의 모든 크기의 스위치를 찾을 수 있지만, 수백 개의 포트가있는 장비 및 캐비닛과 함께 복잡한 데이터 처리 센터 를 설정하는 데 핵심적인 역할을합니다.

포트와 속도

스위치의 작동은 네트워크 포트를 통해 수행 되므로 내부 네트워크의 서로 다른 노드를 상호 연결할 수 있습니다. 그 수는 속도와 용량 및 전력을 결정하는 것입니다. 가장 일반적인 것은 4 개에서 20 개 사이의 포트 를 찾는 것이지만, 회사를 향한 것이 더 많습니다. 당신은 할 수 있습니다:

• RJ45: 연선 케이블 전용 포트, 10/100/1000/10000 Mbps로 작동하는 LAN 용 일반 4 연선 UTP 케이블

• SC: 1 / 10Gbps의 고속 링크 용 광섬유 포트.

• SFP 또는 GBIC 포트: 특정 커넥터가 아니라 원하는 포트 유형으로 커넥터를 삽입 할 수있는 구멍이 있기 때문에 모듈 포트라고합니다. 이는 일반적으로 RJ45 포트가 통합 된 GBIC (기가비트 인터페이스 변환기) 또는 RJ45 또는 10Gbps 광섬유가있는 더 작은 포트 인 SFP / SFP + (Small Form-Factor Pluggable) 일 수 있습니다.

• 콤보 포트: 포트 유형이 아니라 스위치에 다양한 포트를 제공하는 방법입니다. 그것들은 보통 2 개의 RJ45 + 2 SFP 또는 4 + 4의 패널로 제공되며, 여기서 우리는 둘 중 하나를 사용할 수 있지만 버스를 공유하기 때문에 동시에 둘 다 사용할 수는 없습니다.

속도는 처음에 보았던 다양한 버전의 802.3 표준에 의해 정의됩니다. 현재 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps 및 10Gbps를 제공 할 수있는 스위치가 있습니다.

스위치의 전환 방법

스위치는 스위치의 스페인어 이름이며, 이 이름은 이더넷 표준에서의 작동을 나타냅니다. 이는 MAC 주소를 사용하여 발신자와 수신자를 모두 식별 할 수 있는 헤더 를 사용 하여 데이터를 전송하는 프레임을 통한 LAN에서의 데이터 전송을 기반으로합니다. IP 주소가 아닌 MAC 주소에 대해 이야기하고 있으므로 다른 OSI 계층에서 작동합니다. 네트워크에는 두 가지 통신 방법이 있습니다.

• 반이중: 이 연결에서 데이터는 한 방향으로 또는 다른 방향으로 이동하지만 전이중 워키 토키와 같이 동시에 두 방향으로 이동하지는 않습니다. 예를 들어 송신 및 수신 채널을 동시에 사용하는 것입니다. 전화.

스위치의 스위칭 용량을 결정하는 매우 중요한 요소 는 해당 노드로 전달 될 프레임을 저장 하는 역할을 하는 메모리 요소 인 버퍼 입니다. 이 버퍼 는 캐시 기능을 수행합니다. 특히 병목 현상을 줄이기 위해 두 노드를 서로 다른 속도로 포트에 연결하는 것이 중요합니다.

스위치에는 여러 가지 스위칭 기술 이 있습니다.

• 저장 후 전달 컷 스루 적응 컷 스루

(저장 및 전달)

이 첫 번째 방법에서, 스위치는 수신시 전체 데이터 프레임을 버퍼에 저장합니다. 이것은 가능한 오류를 감지하고 출발지와 목적지를 분명히 분석하기 위해 수행됩니다. 그런 다음 수신자에게 전송됩니다.

이 방법은 항상 속도 포트가 다른 스위치에 사용되지만이 방법을 사용할 때 전송시 지연 시간이나 지연이 항상 발생한다는 점을 명심해야합니다.

(직접 전달)

이 경우 프레임이 완전히 버퍼링되지는 않지만 소스 및 대상 MAC을 알기 위해 헤더 만 읽은 다음 전달됩니다.

이전 기술보다 빠른 기술이지만 손상된 프레임에서 오류 제어를 제공하지는 않습니다. 또한 장치의 포트는 모두 같은 속도로 작동해야합니다.

(적응 직접 전달)

새로운 방법은 아니지만 스위치가 이전의 두 가지 방법 중에서 선택할 수있는 기능입니다. 예를 들어, 스위치가 너무 많은 실패 및 손실 패킷이 들어오고 있음을 감지하면 자동으로 저장 및 전달로 전환되는 반면 포트의 속도가 같으면 직접 전달을 사용합니다.

점보 프레임 작업

스위치를 구입할 때는 일반적으로 사양에서 팀이 작업 할 수 있다면 점보 프레임에 대해 이야기하는 것이 일반적입니다.

스위치는 표준 크기가 1500 바이트 인 이더넷 프레임과 함께 작동한다고 이미 언급했습니다 . 그러나 점보 프레임 이라고하는 최대 9000 바이트 까지 더 크게 만들 수 있습니다. 이들은 802.3 표준에 포함되지 않습니다.

이 프레임은 많은 양의 정보 를 처리하는 데 사용되므로 더 많은 정보를 처리해야하기 때문에 연결에 대기 시간이 추가되지만 데이터 전송이보다 효율적으로 이루어집니다. 이러한 이유로 점보 프레임은 매우 강력한 스위치와 함께 사용됩니다.

스위치 종류

우리 는 시장에서 찾을 수있는 스위치 유형 만 볼 수 있으며, 용량, 포트 및 기타 표준에 따라 특정 작업에 중점을 둘 것입니다.

관리 및 관리가 불가능한 레벨 또는 3/4 레벨 스위치

일반적으로 스위치에는 최소한 가장 기본적인 모델에서 관리 용량이 없습니다. 이 스위치는 802.3u 표준 에서 작동 하며 스위치에 자동 협상 용량이 있어야 함을 나타냅니다. 사람의 개입이 필요하지 않은 고객과 스위치는 스위칭 매개 변수의 모양을 "결정"합니다. 이것은 관리되지 않는 스위치 입니다.

그러나 시간이 지남에 따라 하드웨어는 크게 발전하여 크기를 줄이고 전력을 증가 시키며 이러한 장치에 더 많은 정보를 제공합니다. 4 코어 프로세서와 512MB 이상의 RAM이있는 스위치는 드문 일이 아닙니다. 그러나 가장 중요한 것은 매개 변수를 수정하기 위해 브라우저 또는 일부 전용 포트에서 액세스 할 수 있는 펌웨어 가 있다는 것입니다. 이것은 관리되는 스위치 입니다.

이 용량은 스위칭 외에도 VPN 네트워크, 포트 미러링 (포트 모니터링 또는 포트 트렁킹 (링크 집계)) 을 만드는 기능을 제공하는 컴퓨터에 필요하거나 선택적으로 선택 가능합니다. 이러한 스위치를 레벨 3 스위치 라고도 합니다. IP 라우팅 기능을 수행 할 수있을 때, 즉 OSI 모델의 계층 3에서 VPN을 생성하는 등의 작업을 수행 할 수 있습니다. 논리적 포트 제어 를 추가하면 레벨 3 스위치 / 4.

PoE 스위치

PoE (PPPoE와 혼동하지 말 것)는 PoE (Power over Ethernet) 또는 PoE (Power over Ethernet)를 나타냅니다. 이 기술은 USB 또는 Thunderbolt와 유사 할 수있는 기술로, 클라이언트 스위치로 데이터를 전송하는 것 외에도 전원을 공급하기 때문에 모두 알고 있습니다. 이것은 UTP 케이블을 통해 직접 수행됩니다. 표준을 기반으로합니다.

• IEEE 802.3af: 최대 15.4W의 전력을 공급하는 PoE IEEE 802.3at: PoE +: 최대 30W까지 용량 증가 3bt: uPoE가 51W 또는 71W에 도달

전원 용량은 Wi-Fi 액세스 포인트, IP 감시 카메라 또는 VoIP 전화 연결에 매우 유용합니다 . 이것은 공공 시설에서 대부분의 카메라가 공급되는 방식입니다.

데스크탑, 에지 및 트렁크 스위치

데스크톱 스위치 는 무엇보다 가장 기본적이며, 주요 합병증없이 홈 네트워크를 확장하는 것을 목표로하기 때문에 거의 관리되지 않습니다. 반이중 및 전이중 기능을 모두 갖춘 100Mbps의 4 ~ 8 포트를 제공합니다. 실제로 대부분의 라우터는 이미 이러한 특성을 가진 4 개 또는 5 개 이상의 포트를 통합합니다.

두 번째 그룹은 주변 스위치 이며, 포트 수가 많기 때문에 24 개 또는 48 개 포트에 쉽게 도달 할 수 있습니다. 교육 센터, 실험실, 사무실 등의 컴퓨터 실을 지향하는 작은 서브넷을 만드는 데 사용됩니다. 연결은 일반적으로 1Gbps 입니다.

트렁크 스위치 는 더 많은 포트를 제공 할뿐만 아니라 관리가 가능하며 패킷 스위칭 및 라우팅을 처리하는 OSI 레이어 2 및 3 기능을 제공합니다. 랙 캐비닛을 통해 모듈성 을 추가하면 데이터 센터에 1Gbps 또는 10Gbps로 작동하는 수백 개의 포트 가있을 수 있습니다.

스위치와 허브의 차이점

스위치가 무엇인지 자세히 본 후 스위치와 관련된 네트워크 장치와 구별해야합니다.

첫 번째이자 가장 확실한 것은 스위치의 전신으로 간주 될 수있는 장치 인 허브 또는 허브 입니다. 이와 같이 연결된 포트의 다른 노드를 서로 연결하기위한 특정 수의 포트가있는 패널이 있습니다.

가장 큰 차이점은 허브를 통과하는 정보가 한 컴퓨터 또는 다른 컴퓨터로 전달되는지 허브가 구별 할 수 없다는 것입니다. 이 장치는 사용자가 연결 한 내용에 관계없이 정보를 수신하고 모든 포트에 대해 반복하는 것으로 제한됩니다.

스위치, 라우터 및 모뎀의 차이점

우리가해야 할 다음 차이점은 라우터와 모뎀 을 사용한 스위치의 차이점이며 , OSI 수준에 따라 달라집니다.

MAC 테이블을 통해 대상 호스트로 패킷을 보낼 수 있기 때문에 스위치는 모델의 계층 2, 데이터 링크 계층에서 자연스럽게 작동합니다. 펌웨어 덕분에 레이어 3과 4에서도 작동 할 수있는 컴퓨터가 있다는 것은 사실입니다.

반면에 모뎀은 계층 1 또는 물리적에서만 작동하며 네트워크에서 오는 신호 를 변환하고 변환하는 데만 사용 됩니다. 예를 들어, 디지털의 아날로그, 전기의 전기 및 광학의 전기.

마지막으로, 라우터 는 패킷 라우팅 을 담당하고 공용 네트워크에서 생성 된 내부 네트워크로의 전송을 담당하기 때문에 주로 네트워크 계층 인 계층 3에서 작동 하는 장치입니다. 물론 오늘날의 라우터는 매우 완벽하며 VPN 또는 공유 데이터 서비스 생성 덕분에 여러 포트 가있는 스위치 기능과 레이어 4 및 7 기능도 포함 됩니다.

스위치에 대한 결론

오늘날 라우터에는 최대 8 개의 포트와 Wi-Fi가 있으므로 장비를 네트워크에 연결하기 위해 스위치가 필요하지 않습니다. 그러나 이들은 데이터 센터, 교육 센터 등에서 계속 사용될 것이며 앞으로도 계속 사용될 것입니다.

하드웨어의 성능 향상과 펌웨어의 복잡성으로 인해 이러한 장치의 큰 발전은 거의 라우터 수준의 진정한 컴퓨터입니다.

몇 가지 네트워킹 기사를 남길 것입니다.

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