전통적인 네트워크 스위치 는 OSI 모델 의 레이어 2에서 작동하며 네트워크 라우터 는 레이어 3에서 작동합니다. 이로 인해 레이어 3 스위치 (멀티 레이어 스위치라고도 함)의 정의와 목적이 혼동을 초래할 수 있습니다.
레이어 3 스위치는 네트워크 라우팅에 사용되는 특수 하드웨어 장치입니다. 레이어 3 스위치는 물리적 인 외관뿐만 아니라 기술적으로 전통적인 라우터와 많은 공통점이 있습니다. 둘 다 동일한 라우팅 프로토콜을 지원하고 들어오는 패킷을 검사하며 내부 소스 및 대상 주소를 기반으로 동적 라우팅 결정을 내릴 수 있습니다.
라우터를 통한 Layer 3 스위치의 주요 이점 중 하나는 라우팅 결정이 수행되는 방식입니다. 레이어 3 스위치는 패킷이 라우터를 통해 추가 단계를 수행 할 필요가 없기 때문에 네트워크 대기 시간 을 덜 경험할 수 있습니다 .
레이어 3 스위치의 목적
레이어 3 스위치는 기업 인트라넷 과 같은 대규모 LAN (Local Area Network) 에서 네트워크 라우팅 성능을 향상시키는 기술로 인식되었습니다.
레이어 3 스위치와 라우터의 주요 차이점은 하드웨어 내부에 있습니다. Layer 3 스위치 내부의 하드웨어는 기존 스위치와 라우터의 하드웨어를 혼합하여 라우터의 소프트웨어 로직 일부를 집적 회로 하드웨어로 대체하여 로컬 네트워크의 성능을 향상시킵니다.
또한 인트라넷에서 사용하도록 설계된 Layer 3 스위치는 일반적으로 기존의 라우터에있는 WAN 포트 및 광역 네트워크 기능을 보유하지 않습니다.
이러한 스위치는 가상 LAN (VLAN) 간의 라우팅을 지원하는 데 가장 일반적으로 사용됩니다. VLAN 용 Layer 3 스위치의 이점은 다음과 같습니다.
- 브로드 캐스트 트래픽 감소
- 간소화 된 보안 관리
- 향상된 장애 격리
레이어 3 스위치 작동 방식
전통적인 스위치는 연결된 장치의 물리적 주소 ( MAC 주소 )에 따라 개별 물리적 포트 사이에서 트래픽을 동적으로 라우팅합니다. 레이어 3 스위치는 LAN 내의 트래픽을 관리 할 때이 기능을 사용합니다.
또한 LAN간에 트래픽을 관리 할 때 IP 주소 정보를 사용하여 라우팅 결정을 내림으로써이를 확장합니다. 반대로 Layer 4 스위치는 TCP 또는 UDP 포트 번호 도 사용 합니다 .
VLAN과 함께 레이어 3 스위치 사용
각 가상 LAN은 스위치에 입력되고 포트 매핑되어야합니다. 각 VLAN 인터페이스의 라우팅 매개 변수도 지정해야합니다.
일부 레이어 3 스위치는 IP 주소를 VLAN 내의 장치에 자동으로 할당하는 데 사용할 수있는 DHCP 지원을 구현합니다. 또는 외부 DHCP 서버를 사용할 수도 있고 정적 IP 주소를 별도로 구성 할 수도 있습니다.
계층 3 스위치 관련 문제
레이어 3 스위치는 기존 스위치보다 비용이 저렴하지만 기존 라우터보다 저렴합니다. 이러한 스위치 및 VLAN을 구성 및 관리하려면 추가적인 노력이 필요합니다.
Layer 3 스위치의 응용 프로그램은 충분히 대규모의 장치 서브넷 및 트래픽이있는 인트라넷 환경으로 제한됩니다. 홈 네트워크는 일반적으로 이러한 장치를 사용하지 않습니다. WAN 기능이 부족하여 Layer 3 스위치는 라우터를 대체하지 않습니다.
이러한 스위치의 이름은 OSI 모델의 개념에서 비롯됩니다. OSI 모델에서는 계층 3을 네트워크 계층이라고합니다. 불행하게도,이 이론적 인 모델은 산업 제품 간의 실질적인 차이를 잘 구분하지 못합니다. 이 이름은 시장에서 많은 혼란을 야기했습니다.