네트워크 핵심 이론 : L2

1. NIC란

NIC, Network Interface Card는 MAC주소로 식별되는 하드웨어 장치입니다. 네트워크 통신을 위해 하드웨어에 필수로 존재해야 하는 장치입니다. 주로, LAN 카드라고도 부르나 NIC라고 부르는 경우도 있으니 두 용어를 모두 알고 있으면 현업에서 유용할 것입니다.

NIC는 AWS의 EC2에서도 확인할 수 있습니다.

https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AWSEC2/latest/UserGuide/using-eni.html 

탄력적 네트워크 인터페이스 - Amazon Elastic Compute Cloud

AWS의 하드웨어는 소프트웨어로 구성된 가상 머신이기 때문에 앞에 탄력적인이라는 특성이 붙습니다. 따라서 NIC를 다른 EC2에 쉽게 연결할 수 있습니다. 반면에, 실제 하드웨어의 NIC를 교체하려면 내부를 뜯어봐야 할 것입니다.

 

https://www.inflearn.com/community/questions/1427919/%EC%A7%80%ED%95%98%EC%B2%A0-%EB%85%B8%EC%84%A0%EB%8F%84-%EB%AF%B8%EC%85%98-vpc-ip-%EB%8C%80%EC%97%AD-%EC%A7%88%EB%AC%B8

지하철 노선도 미션 VPC IP 대역 질문 - 인프런 | 커뮤니티 질문&답변

이는 필자가 다른 강의를 들으면서 작성한 질문의 대답입니다. 답변을 통해 ENI에는 일반적인 NIC와 다르게 퍼블릭/프라이빗 IP 주소가 할당된다는 사실을 알 수 있습니다. 뒤에서 설명하겠지만, IP 주소라는 것 자체가 Virtual의 영역이다보니 이러한 것들이 가능한 것 같습니다.

 

1) 하나의 호스트(네트워크에 연결된 장치)는 두 개 이상의 NIC를 가질 수 있을까?

결론부터 말하자면, 노트북과 같이 기본으로 무선 LAN 카드가 탑재된 경우 추가로 LAN 카드를 외장으로 연결한다면 두 개 이상의 NIC를 가질 수 있습니다.

 

윈도우 기준, 명령 프롬프트 창에서 ipconfig/all을 입력하면, 다음과 같이 내 컴퓨터에 탑재된 무선 LAN 카드의 종류를 확인할 수 있습니다.

또한, 사진 하단에는 물리적 주소인 MAC 주소가 나와있습니다. (첨부된 사진에는 나와있지 않습니다.)

이러한 상황에서 LAN선 연결을 통해 유선 네트워크를 사용하고자 한다면, 다음과 같은 젠더를 사용할 것입니다.

https://item.gmarket.co.kr/Item?goodscode=4219017449&buyboxtype=ad

이는 유선 LAN 카드이며, 이를 연결할 경우, 제 노트북은 2개의 NIC를 갖게 됩니다. 나중에 한번 사서 연결해보고 포스팅하겠습니다.

 

2. L2 스위치

L2 스위치는 이름에서도 알 수 있듯이, L2에서 식별되는 주소인 MAC 주소를 이해할 수 있는 네트워크 장치입니다.

1) L2 Access 스위치

L2 Access 스위치는 End-Point (클라이언트/서버와 같이 네트워크 인프라에서 제일 끝단에 있는 호스트)와 바로 연결되어 MAC 주소에 따라 적절히 스위칭하는 역할을 합니다.

http://itempage3.auction.co.kr/DetailView.aspx?itemno=E721687255

그림에 있는 각각의 구멍들은 포트(인터페이스)라고 불리며, 호스트와 유선으로 연결되는 곳입니다. 해당 스위치 장비는 48개의 포트를 갖고 있습니다.

 

2) L2 Distribution 스위치

L2 Distribution 스위치는 스위치들 사이에서 이들을 중개하는 역할을 합니다. (L2 Access 스위치를 스위칭하는 장비) 이 또한 L2 장비이기 때문에 MAC 주소로 통신하는 것에는 변함이 없습니다. 하지만, 굳이 스위치 사이에서 중개를 하는 이유가 무엇일까요? 그 이유를 알기 위해서는 먼저, 브로드캐스팅에 대해 알 필요가 있습니다.

 

[1] 브로드캐스팅, BroadCasting

브로드캐스팅은 목적지 MAC 주소가 FF:FF:FF:FF:FF:FF로 LAN에 연결된 모든 호스트에게 프레임을 전달하는 행위입니다. 만약, L3에서 IP 주소로 브로드캐스팅을 한다면, IPv4 기준으로 255.255.255.255 (32bit가 모두 1)가 될 것입니다. 이러한 브로드캐스팅을 통해 모든 호스트가 데이터를 받게 된다면 어떻게 될까요? 해당 데이터를 받는 동안에는 다른 네트워크 통신을 할 수 없을 것입니다. 무분별한 브로드캐스팅은 네트워크의 품질을 떨어뜨릴 수 있습니다. 따라서 브로드캐스팅을 최소화하는 것이 필요합니다. 이러한 역할을 L2 Distribution 스위치가 할 수 있습니다.

 

[2] VLAN

https://www.icbanq.com/P010955046?utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_campaign=%EC%87%BC%ED%95%91_%EC%8B%A4%EC%A0%81%EC%B5%9C%EB%8C%80%ED%99%94DATA&utm_id=%EC%87%BC%ED%95%91_%EC%8B%A4%EC%A0%81%EC%B5%9C%EB%8C%80%ED%99%94DATA&utm_term=notset&utm_content=%EC%87%BC%ED%95%91_%EC%8B%A4%EC%A0%81%EC%B5%9C%EB%8C%80%ED%99%94DATA&gad_source=4&gclid=CjwKCAiApY-7BhBjEiwAQMrrEV_HSs48Un1uCaeDFcCSvvkpmvssqq9AzxNhiDohlaLds1kCgy2TKhoC4fQQAvD_BwE

 

앞서 첨부된 제품과 제조사는 다르지만 48포트 기준으로 L2 Distribution 스위치가 더 가격대가 높은 것을 알 수 있습니다. 특히, 해당 장치는 VLAN을 지원하는 것을 알 수 있는데요. 이 VLAN을 통해 브로드캐스팅의 전파를 최소화할 수 있습니다.

 

VLAN은 말 그대로 Virtual LAN입니다. 따라서 물리적인 회선에 영향을 받지 않고, 하나의 LAN을 여러 논리적인 LAN으로 구성할 수 있음을 말합니다. 가상으로 구분한다는 것은 결국, 소프트웨어 기술이 필요하기에 네트워크 장비에 더 높은 기술을 요구할 수 밖에 없으며, 가격은 그만큼 더 오를 수 밖에 없습니다. 

 

참고 자료 :

http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=2022&id=454

VLAN

 

어쨌든, L2 Distribution 스위치는 스위치를 위한 고성능 스위치라고 이해하면 되겠습니다.

 

3. OSI 7 Layer로 구분하는 HW와 SW의 영역, 그리고 Virtual의 의미

OSI 7 Layer를 HW와 SW 영역으로 구분

 

물리적인 회선을 통해 데이터를 전달하는 것에 대한 프로토콜(L1, L2)은 하드웨어의 영역입니다. 반대로, IP부터 TCP/UDP, HTTP는 소프트웨어로 구성된 영역입니다. 이들을 물리적/논리적으로 구분할 수 있습니다. 한편, 논리적이라는 말은 가상이라는 말로 표현할 수 있습니다. 가상 환경, VM, VLAN과 같은 가상이며, 논리적인 개념은 모두 소프트웨어로 구현된다는 의미입니다.

 

https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AWSEC2/latest/UserGuide/cpu-options-supported-instances-values.html

 

AWS EC2의 CPU도 앞에 v가 붙어 Virtual CPU임을 알 수 있습니다. EC2는 클라우드 환경에서 사용하는 가상머신이라는 것과 Virtual이 소프트웨어 영역에서 구현되는 개념이라는 것을 연결시켜본다면, 왜 vCPU라고 칭하는지를 쉽게 이해할 수 있을 것입니다. 

 

 

 

강의 출처 : 

https://www.inflearn.com/course/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC-%ED%95%B5%EC%8B%AC%EC%9D%B4%EB%A1%A0-%EA%B8%B0%EC%B4%88/dashboard

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