[네트워크] VLAN ?

스위치와 허브를 가르는 가장 큰 차이점 VLAN(Virtual LAN)

필요한 이유

• LAN : 집과 같은 소규모 네트워크에서부터 사무실, 회사와 같은 중규모 이상의 네트워크에 이르기까지 동일한 IP 대역과 동일한 Subnet Mask를 사용하며 Address Resolution Protocol(ARP)가 닿는 모든 범위를 뜻한다.
• Broadcast : 컴퓨터 네트워킹, 정보 통신 및 방송 등 모든 수신자에게 동시에 메세지를 전송하는 방법이다. 브로드캐스팅은 프로그램에서 높은 수준의 다양한 응용 용도로 활용될 수 있다.
  • ARP 는 각 컴퓨터가 갖는 IP Address에 매칭되는 MAC Address를 알아내기 위한 Protocol
  • 또한 ARP Request는 연결된 네트워크 장비와 컴퓨터에 모두 전달됨
  • 이렇듯 송신자가 전달하는 메세지를 연결된 모든 컴퓨터가 전달받는 방식을 BroadCast라고 함
  • ARP가 Broadcast를 사용하는 대표적인 프로토콜
  • 브로드캐스트를 전달할 때는 목적지 IP의 끝자리를 .255로 설정

네트워크 장비에 10대의 컴퓨터가 연결되어 있다면, 각각의 컴퓨터가 다른 컴퓨터의 MAC Address를 알기 위해 ARP Request를 날릴 것이고 이는 최소 10번의 ARP Request가 발생한다는 것을 의미

연결된 컴퓨터가 많으면 많아질수록 발샐하는 Broadcast의 양이 많아짐
그럼 네트워크의 대역폭은 브로드캐스트로 가득찰 것이고, 데이터 전달 속도가 눈에 띄게 느려질 것이며 시도 때도 없이 날아오는 브로드캐스트를 처리하는 컴퓨터는 다른 작업을 할 수 없게 됨

또한 Subnet Mask 가 다른 여러 개의 IP대역을 사용하고 싶다면??
각각의 IP 대역을 사용하는 라우터(공유기)를 설치해야할까? 그러면 비용은 더 들고, 새로운 IP 대역이 추가되면 될수록 번거로움

이러한 문제를 해결할 수 있는 기능이 VLAN(Virtual LAN)

VLAN ?

컴퓨터 네트워크에서 여러 개의 구별되는 브로드캐스트 도메인(Broadcast Domain)을 만들기 위해 단일 2계층 네트워크를 분할할 수 있는데, 이렇게 분리되면 패킷들은 하나 이상의 라우터들 사이에서만 이동할 수 있다. 이러한 도메인을 가상 랜으로 부른다.

VLAN을 지원하는 네트워크 장비는 VLAN을 다수 생성할 수 있고 이 VLAN을 통해 브로드캐스트 도메인을 나눌 수 있다.

이렇게 나누어진 브로드캐스트 도메인은 VLAN이 설정된 포트에 연결된 단말의 IP 대역만이 통신이 가능하며 다른 VLAN 과 통신하기 위해서는 Layer 3 이상의 스위치 혹은 라우터를 통해서만 가능하다. 또한 VLAN은 1 ~ 4096까지의 번호(VLAN ID)를 사용하여 구분할 수 있다.

VLAN 이란, 브로드캐스트가 서로 영향을 미치지 않는 여러 개의 논리적인 LAN을 만드는 것

네트워크 장비의 포트 각각에 원하는 VLAN을 설정할 수 있다. 하나의 물리적인 스위치를 VLAN을 사용하여 다수의(논리적인) LAN을 쓸 수 있도록 하는 것
VLAN 10과 VLAN 20을 각각 10.10.10.x/24, 10.10.20.x/24 에 할당하여 표현하면 다음과 같다.
(물리적인 인터페이스가 아닌 VLAN에 가상의 인터페이스를 생성하고 IP를 할당하여 L2 통신하기 때문에 논리적인 인터페이스, Switched Virtual Machine(SVI)가 사용됨)

스위치는 포트에 설정된 각각의 VLAN을 보고 트래픽 전달 여부를 판단