읽는 시간: 10분 55초 | 게시일: 2025년 10월 16일
네트워크 스위치 네트워크 스위치란?
네트워크 스위치는 네트워크 내 여러 장치를 연결하여 효율적인 데이터 전송을 보장하고 네트워크 트래픽을 관리하는 네트워킹 하드웨어로, 패킷 스위칭을 통해 데이터를 수신하고 대상 장치로 데이터를 지능적으로 전송하여 네트워크의 유선 장치를 연결합니다. 이는 현대 네트워크 인프라의 중요한 구성 요소로, 네트워크 내의 모든 장치가 연결할 수 있는 중앙 지점 역할을 합니다. 스위치는 수신 데이터 패킷을 수신하고 MAC 주소를 기반으로 적절한 목적지를 결정하여 네트워크 전반의 데이터 흐름을 관리합니다.
스위치 선택은 네트워크 규모, 필요한 기능, 예산, 향후 성장 고려 사항 등 다양한 요소에 따라 달라집니다. 이러한 요소를 이해하면 특정 요건에 맞는 올바른 스위치를 선택하는 데 도움이 됩니다.
네트워크 스위치(이더넷 스위치라고도 함)는 데이터를 수신하고 대상 장치로 데이터를 지능적으로 전송하기 위해 패킷 스위칭을 사용하여 기타 네트워킹 장비 및 장치에 유선 연결을 제공하는 핵심 네트워킹 하드웨어입니다. 이를 위해 광케이블 또는 구리 연선 케이블에서 물리적 포트를 통해 패킷을 전송하여 액세스 포인트, IoT 장치, 컴퓨터 및 기타 네트워크 장비를 연결합니다.
네트워크 스위치를 사용해야 하는 이유
네트워크 스위치는 장치와 사용자에게 유선 네트워크 연결을 제공합니다. 최신 네트워크의 스위치는 사무실 공간, 건물, 시설, 캠퍼스 전반에서 연결을 제공하면서 다음을 지원해야 합니다.
- 기존의 유선 연결 - 고성능 엔지니어링 워크스테이션, 서버, 유선 프린터, 네트워크 장비
- 무선 어그리게이션 - 사용자들의 기본 연결 방식이 무선인 액세스 포인트
- 유선 IoT 연결 - PoE 조명, 신호, HVAC 제어, 감시 카메라, 산업용 IoT 장비를 포함한 스마트 건물 장치
네트워크 스위치의 작동 방식
네트워크 스위치가 장치 간 통신을 지원하는 방식은 스위치 자체를 포함하여 연결된 모든 시스템이 표준 통신 프로토콜 세트를 따른다는 것입니다. 이러한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)와 IETF(Internet Engineering Task Force)와 같은 국제 표준화 기구에서 정의하고 관리합니다.
장치에서 네트워크에 연결하는 세 가지 주요 방식은 무선(Wi-Fi 등), 전기(RJ-45 이더넷 등), 광 기반 연결입니다. 각 연결 방법은 서로 다른 물리적 네트워크 상호 연결 수단(각각 RF 스펙트럼, 구리 케이블, 광섬유 케이블)을 사용하며 이를 통해 IT 장치가 1과 0의 스트림을 서로 전송하며 통신합니다.
네트워크 표준에서는 1과 0의 스트림을 패킷으로 해석할 수 있습니다. 패킷에는 헤더와 페이로드가 포함됩니다. 패킷 헤더에는 이 통신에 참여하는 장치의 소스 및 대상 주소와 같은 정보가 포함됩니다. 페이로드에는 네트워크 장치가 실제로 교환을 시도하는 데이터가 포함됩니다. 네트워크의 각 장치에는 하나 이상의 주소가 있으며 패킷을 해당 주소로 전송할 수 있습니다.
두 개 이상의 주소에서 교환되는 패킷 그룹을 '데이터 흐름'이라고 합니다. 데이터 흐름은 네트워크로 연결된 장치 간의 개별적인 대화와 거의 같습니다. 스위치는 패킷 헤더에서 주소를 읽은 다음 패킷을 목적지로 전달합니다.
스위치는 LUT(조회 테이블)라고 하는 기록을 유지합니다. LUT에는 특정 스위치 포트를 사용하여 도달할 수 있는 주소 목록이 포함됩니다. 모든 라우터와 마찬가지로 일부 스위치도 '경로'로 구성할 수 있습니다. 경로는 스위치가 특정 목적지가 있는 모든 패킷을 중간 스위치나 라우터로 보내도록 지시하는 일종의 LUT입니다. 경로를 사용하면 스위치에 주소 정보가 없더라도 스위치가 패킷을 장치로 보낼 수 있습니다.
데이터 패킷은 스마트폰의 무선 주파수를 통해 AP에서 수신됩니다. AP는 데이터 패킷을 읽고 해당 패킷 헤더의 목적지 주소가 어디에 있는지 알 수 없다는 것을 판단합니다. AP의 스위치는 목적지 주소를 모르는 모든 패킷을 인터넷 라우터로 전송하도록 구성되어 있으므로 내장된 스위치를 통해 해당 데이터 패킷의 사본을 라우터로 전송합니다.
이 지점부터 데이터 패킷이 인터넷을 통해 전송되기 시작합니다. 라우터에서 라우터로 그리고 그 사이의 수많은 스위치를 거쳐 해당 데이터 패킷은 결국 웹 서버에 도착하게 됩니다. 웹 서버는 이에 응답하여 인터넷 경로를 따라 원래의 소스 인터넷 라우터, AP 내장 스위치 그리고 최종적으로 스마트폰으로 데이터 패킷을 다시 전송합니다.
이러한 패킷 교환을 통해 스마트폰과 웹 서버 간에 데이터 흐름이 생성됩니다. 통신이 가능한 이유는 소스와 목적지 사이에서 수십 또는 수백 개의 다양한 하드웨어 장치 및 관련 소프트웨어가 수십 년간 정의되고 유지되어 온 표준을 준수하기 때문입니다.
예를 들어 스마트폰이 홈 Wi-Fi 네트워크를 사용하여 웹 페이지에 접속하는 방법을 살펴보겠습니다. 스마트폰은 Wi-Fi를 통해 AP에 연결됩니다. AP에는 RJ-45/이더넷 스위치가 내장되어 있으며 이 스위치는 인터넷 라우터에 연결됩니다.
네트워크 스위치로 해결 가능한 문제
네트워크 스위치는 네트워크를 통해 사용자, 애플리케이션, 장비를 연결하여 서로 통신하고 리소스를 공유할 수 있도록 합니다. 가장 단순한 네트워크 스위치는 단일 LAN(Local Area Network)에 있는 장치에만 연결성을 제공합니다. 여기에서 더 발전된 스위치는 여러 LAN의 장치를 연결하고 기본적인 데이터 보안 기능까지 포함할 수 있습니다.
이보다 더 발전된 스위치에서는 단순한 LAN 상호 연결을 넘어서는 기능이 라우터나 방화벽 등 다른 네트워크 장치에서 일반적으로 발견되는 기능의 하위 집합인 경우가 많습니다. 이러한 스위치는 고급 기능을 갖추고 있음에도 여전히 '스위치'라고 불립니다. 주목적이 IT 네트워크의 일부로 장치를 서로 연결하는 것이기 때문입니다.
고급 스위치의 중요한 역할 중 하나는 '가상 네트워크'를 생성하는 기능입니다. 가상 네트워크는 네트워크 관리자가 제공한 구성에 따라 네트워크 시스템 그룹을 서로 격리합니다. 이 기능을 사용하면 특정 시스템을 나머지 시스템과 안전하게 분리하는 동시에 다수의 시스템을 하나의 물리적 네트워크에 연결할 수 있습니다. 가상 네트워크 유형에는 VPN(가상 프라이빗 네트워크), VLAN(가상 LAN), EVPN-VXLAN(이더넷 VPN-가상 확장 LAN)이 포함되며, 모두 중간 규모 및 대규모 네트워크에서 정기적으로 사용됩니다. EVPN-VXLAN은 현대 엔터프라이즈 네트워크에서 점차 보편화되고 있는 네트워크 분할 구현 방식입니다.
네트워크 스위치는 속도, 기능, 크기가 매우 다양하며 3개에서 수천 개에 달하는 장치를 지원할 수 있습니다. 여러 개의 네트워크 스위치를 연결하면 더 많은 장치를 지원할 수 있습니다. 스위치가 연결되는 방식에 대한 세부 사항을 '네트워크 토폴로지'라고 합니다.
포트 밀도가 높은 고속 스위치를 사용하는 최신 '스파인-리프' 토폴로지를 통해 수만 개의 장치를 하나의 물리적 네트워크에 손쉽게 연결할 수 있습니다. 스파인-리프 데이터 센터 네트워크에서 리프 스위치는 서버에서 트래픽을 집계하고 스파인 스위치에 직접 연결됩니다. 스파인 스위치는 모든 리프 스위치를 풀 메시 토폴로지로 상호 연결합니다. 이러한 대규모 네트워크는 일반적으로 EVPN-VXLAN을 사용하여 수많은 가상 네트워크로 분할되며 리프 스위치는 다양한 네트워크 세그먼트에 대한 액세스(및 라우팅)를 제공합니다.
이러한 유형의 네트워크는 많은 고객이 공유하는 데이터 센터('멀티 테넌트' 데이터 센터라고 함)는 물론 정부와 대기업에서 사용하는 데이터 센터에서도 흔히 볼 수 있습니다.
네트워크 스위치 유형
네트워크 스위치의 유형은 다음과 같습니다.
- 액세스 스위치: 액세스 스위치는 네트워크 엣지에 위치하며, 일반적으로 대부분의 데이터가 이곳에서 생성됩니다. 액세스 스위치의 역할은 사용자, 유선 클라이언트 장치, 인프라 장비를 네트워크에 연결하는 것입니다. Wi-Fi 액세스 포인트, 보안 카메라, Voice-over-IP 전화 시스템과 같은 일부 인프라 장비는 구축을 간소화하는 PoE(Power over Ethernet)를 지원합니다.
- 어그리게이션 스위치: 어그리게이션 스위치는 액세스 스위치를 함께 연결하고 아웃바운드 트래픽을 어그리게이션하며 네트워크 엣지 전반에서 네트워크 코어에 데이터를 분산합니다. 트래픽 볼륨을 효과적으로 관리하기 위해 스위치에서 멀티 기가비트 포트, 중복 기능, 더 깊이 있는 레이어 3 라우팅 기능을 지원하는 경우가 많습니다.
- 스택형 스위치: 스택형 스위치를 사용하면 여러 개의 스위치를 스태킹하여 단일 장치처럼 작동할 수 있습니다. 이러한 네트워크 스위치는 독립형 장치로 작동하여 독립적으로 기능할 수도 있습니다. 여러 개의 스택형 스위치를 연결하여 포트 용량이 결합되고 중단이 최소화되어 안정성이 향상된 단일 스위치로 기능하는 '스택'을 구축할 수 있습니다.
- 섀시 스위치: 섀시 스위치(모듈식 스위치라고도 함)를 사용하면 네트워크 요건에 따라 쉽게 사용자 정의할 수 있어 유연성과 확장성이 제공됩니다. 이러한 스위치는 라인 카드(또는 모듈)를 추가하거나 제거하는 기능을 제공하므로 네트워크 관리자가 포트, 전원 공급 장치 및 기타 기능 등 특정 구성 요소를 기반으로 스위치를 구축할 수 있습니다.
- 코어 스위치: 코어 스위치는 네트워크의 중앙에 위치하며 일반적으로 라우터 또는 게이트웨이에 연결됩니다. 이로써 어그리게이션 스위치, WAN(Wide Area Network), 인터넷에서 들어오는 트래픽을 관리하며, 일반적으로 지속적인 네트워크 액세스를 보장하기 위해 HA(고가용성) 기능을 제공합니다.
- 데이터 센터 스위치: 데이터 센터 스위치는 미션 크리티컬 애플리케이션을 위한 HA 및 내결함성이 내장된 고성능 스위치로, ToR(Top-of-Rack) 및 EoR(End-of-Row) 기능과 유연한 구축을 바탕으로 횡단 및 종단 트래픽을 처리합니다.
- 반폭 스위치: 반폭 스위치는 기존 전폭 스위치와 동일한 기능을 제공하면서도 전폭 스위치에 비해 작은 물리적 공간을 차지하는(절반의 공간) 소형 네트워킹 장치입니다. 반폭 옵션을 사용하면 조직에서 추가 부지 없이도 네트워크 용량을 늘릴 수 있으므로 랙 공간이 제한적이고 사무실이 작은 환경에 이상적인 선택입니다.
네트워크 스위치의 연결 대상
네트워크 엣지에서 네트워크 스위치는 액세스 포인트, 워크스테이션, IoT 장치를 포함한 다양한 장치에 연결을 제공합니다.
네트워크 스위치의 용도
HPE Aruba Networking의 포괄적인 CX 스위칭 포트폴리오는 액세스, 어그리게이션, 코어, 데이터 센터 구축 등에 적합한 솔루션을 포함하며 중복 관리, 패브릭, 전원, 팬, 고집적 산업 표준 고출력 90W 클래스 8을 지원하는 고가용성 플랫폼과 HPE Smart Rate 멀티 기가비트 포트를 지원합니다. HPE Aruba Networking CX 10000는 횡단 트래픽, 제로 트러스트 세분화, 광범위한 원격 측정을 위한 800G의 분산형 스테이트풀 방화벽을 제공하는 분산형 서비스 스위치입니다.
반폭 스위치의 용도
반폭 스위치는 성능 저하 없이도 공간 효율성이 요구되는 설치 면적이 작은 환경에 가장 적합합니다. 이러한 소형의 고집적 스위치는 데이터 센터, 서버실과 같은 제한적인 랙 공간에 완벽하게 들어맞으므로 중소기업, 정부 및 교육 기관, 소매업에 이상적입니다.
2개의 반폭 스위치를 나란히 구축하여 1U 공간에 중복 스위칭을 구현할 수 있습니다. 랙 공간 활용도를 극대화하면서도 충분한 네트워크 포트가 필요한 공간 제약이 있는 환경에 이상적입니다. 반폭 스위치는 공간을 절약하기 위해 네트워크 설정을 최적화하면서도 고성능과 필수 네트워크 기능을 제공하는 효과적인 네트워킹 솔루션으로, 경제적 가격대에 작은 폼 팩터로 제공됩니다.
네트워크 스위치 벤더를 선택하는 방법
네트워크 스위치 벤더에게 필요한 특성은 다음과 같습니다.
- Gartner, Forrester, IDC와 같은 선도적인 분석 기업으로부터 업계 리더십을 인정받았습니다.
- 사용자가 새로운 기술과 미래의 비즈니스 요구 사항을 지원할 네트워크 기반을 구축할 수 있도록 지능적이고 확장 가능한 고성능 스위칭 솔루션 포트폴리오를 제공합니다.
- 프로그래밍 프로모션, 수동 작업 감소, 오류 없는 구성을 위해 자동화를 활용하여 운영 간소화를 지원합니다.
- 문제 해결 속도를 높이고 신속한 문제 해결을 위해 실행 가능한 권장 사항을 제공할 수 있도록 실시간 분석과 자동화를 제공합니다.
- 유무선 네트워크 전반에서 통합 정책을 적용하여 내장형 보안을 지원합니다.
- 온프레미스 또는 클라우드에서 유연한 관리를 지원합니다.
- 글로벌 지원 서비스를 통해 원하는 서비스 수준 계약, 매력적인 금융 서비스, 서비스형 옵션을 제공합니다.
네트워크 스위치로 네트워크 요건을 해결하는 방법
솔루션을 평가할 때 우선 네트워크 요건을 파악한 다음 광범위한 솔루션의 일부로 활용할 최적의 네트워크 스위치를 고려해야 합니다. 예를 들어 자동화, 내장형 분석, HA, 안전한 세분화가 HPE Aruba Networking CX 스위치에 적용되며, HPE Aruba Networking Central은 엔터프라이즈 네트워크에서 운영 효율을 극대화하는 네트워크에 대한 통합 단일 보기를 제공합니다.
네트워크 요건 | 네트워크 스위치로 요건을 해결하는 방법 |
|---|---|
| 구축: 네트워크 스위치를 구축할 방법과 위치를 확인합니다. | 스위치 기능은 데이터 센터, 캠퍼스, 지사/지점, SMB, 홈 오피스 네트워크의 특정 요건을 바탕으로 합니다. 또한 액세스, 어그리게이션, 코어, 스파인 리프 스위치 요건도 고려합니다. |
| 폼 팩터: 네트워크 크기, 집적도, 공간 제약을 판단합니다. | 고정형 스위치는 네트워크 포트가 내장된 1U 랙 높이로 일반적으로 최대 48개의 액세스 포트를 지원하며, 모듈식 전원 공급 장치와 팬 제공이 가능합니다. 모듈식 섀시가 수백 개의 포트를 지원하고 라인 카드로 네트워크 포트 사용자 정의가 가능하며, 중복 패브릭, 팬, 전원 공급 장치를 지원하는 경우가 많습니다. |
| 성능: 향후 네트워크 확장을 고려하여 네트워크 성능 및 사용자 경험 요건을 확인합니다. | 1GbE(기가비트 이더넷), 멀티 기가비트 이더넷(2.5 및 5GbE), 10GbE, 25GbE, 40GbE, 50GbE, 100GbE 연결의 스위치 포트 속도가 지원됩니다. 비차단 아키텍처로 스위치 처리량을 극대화할 수 있습니다. |
| 가용성: 네트워크 가동 시간의 비즈니스 요건을 결정합니다. | 소프트웨어 업데이트 도중 중단 없는 액세스, 스위치 스태킹, 중복 및 운영 중 스왑 가능 전원 공급 장치, 팬, 라인 카드를 제공하는 실시간 업그레이드와 같은 기능을 통해 소프트웨어 및 하드웨어에서 고가용성을 지원할 수 있습니다. |
| PoE(Power over Ethernet): PoE 전원이 필요한 액세스 포인트와 같은 네트워크 장치가 몇 개인지 계산합니다. | PoE 기술에 기반한 PoE 스위치에서 연선 케이블을 통해 데이터 및 전원을 모두 공급할 수 있습니다. PoE 스위치는 포트당 15W, 30W, 60W, 그리고 최대 90W까지 지원 가능하며, 총 PoE는 스위치 PoE 전력 예산에 따라 제한됩니다. |
| 세분화: 트래픽을 안전하게 분리된 상태로 유지할 세분화 전략을 계획합니다. | 동적 세분화를 지원하는 스위치는 엔터프라이즈 전체에서 사용자 및 장치 기반 정책의 구성 및 적용을 자동화하는 데 도움이 됩니다. EVPN-VXLAN 지원 덕분에 기존의 물리적 네트워크를 통해 네트워크 오버레이로서 레이어 2 연결을 확장하는 네트워크 패브릭을 생성할 수 있어 운영 간소화 및 보안이 더욱 강화됩니다. |
| 자동화 및 분석: 솔루션 평가를 통해 문제 해결 속도를 개선하고 문제를 해결합니다. | 분석이 내장된 통합 클라우드 관리가 지원하는 네트워크 스위치로 운영자에게 즉시 잠재적 문제에 대한 알림을 제공하고 동향 식별을 지원하며 향후 문제에 사전에 대응하고 더 현명한 설계 관련 결정을 내려 결과적으로 비용 절감 및 사용자 체감 만족도 개선 효과를 얻을 수 있습니다. |
| 관리: 네트워크 관리 작업을 결정합니다. | 스위치 관리 옵션으로는 CLI, 웹 GUI, 온프레미스, 클라우드 지원 관리 등이 있습니다. 모든 네트워크 인프라 장치에 단일 창 관리를 사용하면 캠퍼스, 지사/지점, 원격, 데이터 센터 네트워크를 위한 AI 인사이트, 보안, 통합 인프라 관리를 통해 IT 운영을 간소화할 수 있습니다. |
네트워크 스위치 관련 FAQ
네트워크 스위치의 용도는 무엇입니까?
네트워크 스위치를 통해 두 개 이상의 IT 장치가 서로 통신할 수 있습니다. PC, 프린터와 같은 최종 장치에 연결하는 것 외에도 스위치는 다른 스위치, 라우터, 방화벽에 연결될 수 있으며, 이를 통해 추가 장치에 대한 연결성을 제공할 수 있습니다. 네트워크 스위치는 가상 네트워크도 지원할 수 있어, 상호 연결된 장치로 구성된 대규모 네트워크가 통신할 수 있도록 하면서도 보안을 위해 특정 장치 그룹을 다른 그룹과 분리할 수 있습니다. 이를 위해 비용이 많이 드는 별도의 물리적 네트워크가 필요하지는 않습니다.
스위치와 라우터의 차이점은 무엇입니까?
스위치와 라우터의 실질적인 차이는 각각에 무엇을 연결하는지에 따라 달라집니다. 스위치는 서버, PC, 프린터 등 다양한 장치를 연결하는 목적으로 판매됩니다. 라우터는 소규모 홈 네트워크부터 세계 최대 규모의 데이터 센터에 이르기까지 다양한 규모로 물리적 사이트 간 그리고 인터넷과의 패킷 라우팅에 점점 더 특화되고 있습니다.
스위치를 구매할 때는 일반적으로 지원하는 포트 수, 포트 속도, 가상 네트워킹 종류를 살펴보아야 합니다. 또한 많은 스위치가 기본적인 라우팅 기능을 갖추고 있습니다. 라우터는 스위치보다 훨씬 더 많은 수의 패킷을 라우팅할 수 있으며 데이터 보안과 같은 추가 기능을 점점 더 많이 지원하고 있습니다.
전통적으로 스위치와 라우터의 차이점은, 스위치는 레이어 2 MAC 주소를 기반으로만 패킷을 전달할 수 있는 반면, 라우터는 IP와 같은 레이어 3 주소를 기반으로 패킷을 라우팅할 수 있다는 것이었습니다. 실제로 이는 스위치가 단일 LAN을 연결하고 라우터는 여러 LAN, 여러 물리적 위치를 연결하거나 인터넷에 대한 연결을 제공함을 의미했습니다. 그러나 이러한 구분은 이제 달라졌습니다.
현대 네트워킹의 관점에서 스위치와 라우터의 차이는 주로 장치의 주요 목적과 관련이 있습니다. 오늘날의 고급 스위치는 가상 네트워크를 지원하며 서로 다른 가상 LAN과 물리적 LAN 간에 패킷을 라우팅할 수 있습니다. 즉, 현재의 스위치는 라우터와 마찬가지로 레이어 2 및 레이어 3 주소를 기반으로 패킷을 라우팅할 수 있습니다.
스위치 배포의 장점은 무엇입니까?
스위치를 사용하여 네트워크 규모를 안전하게 확장할 수 있습니다. 대형 스위치는 최대 100만 개의 MAC 주소를 관리할 수 있는 크기, 보안 프로그래밍, 속도, 라우팅 사양을 갖추고 있습니다. 네트워크 패브릭으로 결합하면 전체 캠퍼스를 단일 네트워크로 연결할 수 있으며, 서버 수가 아닌 차지하는 면적으로 컴퓨팅 용량을 측정하는 대규모 데이터 센터도 마찬가지입니다.
오늘날의 고급 스위치는 EVPN-VXLAN과 같은 기능을 지원하여 대규모 캠퍼스와 데이터 센터 네트워크가 정상적으로 작동하도록 합니다. 라우터 및 방화벽과 결합하면 AI, 기계 학습, 자동화 기능을 클라우드 기반 관리와 통합하여 매우 큰 규모로 운영되는 네트워크도 손쉽게 관리할 수 있습니다.
네트워크 스위치의 주요 기능은 무엇입니까?
스위치의 세 가지 주요 작업은 MAC 주소를 학습하고 데이터 패킷을 전달하며 해당 패킷을 보호하는 것입니다. MAC 주소를 학습하고 CAM(Content Addressable Memory) 테이블이라고 하는 일종의 LUT에 저장합니다. 일부 스위치는 IP 주소 매개변수를 사용하여 레이어 3 네트워크 오버레이를 통해 데이터를 전달할 수 있습니다. 마지막으로 VPN, 방화벽, 향상된 암호화를 프로그래밍에 내장하여 데이터 패킷을 안전하게 유지합니다.