[Network] Hub(허브, L1), Switch(스위치, L2), Router(라우터, L3), 공유기(L4) 차이점 알아보기

허브(더미 허브) : L1 장비

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L1(Physical Layer)에서 동작하며 멀티 포트를 통해 여러 컴퓨터 및 네트워크 장비들을 연결해주는 장치이다. 신호를 증폭해주는 리피터이기도 하다.

L1 패킷 정보

허브는 L1 장비라서 통신 시 목적지로서 활용할 수 있는 MAC, IP 정보가 없다. 따라서 통신 시 모든 장비에게 데이터를 전송하게 된다. 결국 허브 내 장비가 많아지면 그 만큼 대역폭에서 손해를 보게 되는 구조이다. 

허브의 멀티 포트 기능

허브의 리피터 기능

스위치 : L2 장비

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L2(Data-Link Layer)에서 동작하며 Frames(프레임)의 MAC 주소를 참고해 해당하는 장비에 데이터를 전달해주는 장치이다.

L2 패킷 정보 / 스위치의 MAC Forwarding 역할

스위치는 해당 네트워크의 MAC 주소를 테이블로 저장하고 있는데, 입력된 프레임의 MAC 주소가 테이블에 없을 경우는 허브와 동일하게 모든 장비에 데이터를 전송한다.

 

라우터 : L3 장비

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L3(Network Layer)에서 동작하며 Packet(패킷)의 IP 주소를 참고해 해당하는 장비에 데이터를 전달해주는 장치이다.

L3 패킷 정보

데이터를 단순히 전달하는 역할만하는 스위치와 달리, 라우팅을 활용해 최적의 경로를 파악해 통신이 이뤄진다. 또한 라우터를 사용하면 기존 스위치, 허브와 다르게 외부 망과의 통신이 가능하다.

라우터를 활용해 외부 망과 통신이 가능

공유기 : L4 장비

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일반적으로 L4(Transport Layer)에서 동작하며 Segment(세그먼트)의 Port를 참고해 해당하는 프로세스를 실행할 수 있도록 데이터를 전달해주는 장치이다.

L4 패킷 정보

L4 이상부턴 Port 정보를 알기 때문에 어떤 프로세스(서비스)가 실행돼야 하는지 알 수 있다. 이를 활용해 Load Balancing(로드 밸런싱) 기능을 할 수 있다. 또한 공유기는 NAT(Network Address Translation) 기능을 통해 1개의 공인 IP를 통해 내부 망을 구성할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.

공유기의 NAT 기능

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참고

허브, 스위치, 라우터, 공유기

• 그림과 함께 설명이 잘 돼있다.

[Network][장비] L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7 스위치란?

• 로드 밸런싱에 대해서 자세히 다루고 L7 스위치에 대한 정보도 있다.