라우터가 실제로 하는 일

스위치는 하나의 네트워크 내부에서 장치를 연결하지만, 웹사이트처럼 다른 네트워크에 있는 대상에 접근하려면 라우터가 필요합니다. 라우터의 역할은 서로 분리된 네트워크 사이에서 트래픽을 전달하고 각 목적지를 향한 최적의 경로를 선택하는 것입니다. 라우터는 전 세계의 네트워크를 서로 연결하여 인터넷을 구성합니다. 이 단원에서는 라우터가 실제로 하는 일과 스위치와 어떻게 다른지 설명합니다.

라우터는 네트워크 계층(OSI 모델의 계층 3)에서 작동하며, 이 계층에서는 데이터에 IP 주소(인터넷 프로토콜 주소)가 지정됩니다. 스위치가 MAC 주소를 사용하여 LAN 내부에서 프레임을 전달하는 반면, 라우터는 IP 주소를 사용하여 네트워크 사이에서 패킷을 전달합니다. 이것이 라우터가 계층 3 장치이고 스위치가 계층 2 장치인 이유입니다.

각 라우터 인터페이스는 서로 다른 네트워크 또는 서브넷에 연결됩니다. 예를 들어 가정용 라우터에는 내부 홈 네트워크를 향하는 인터페이스 하나와 ISP를 통해 인터넷을 향하는 다른 인터페이스 하나가 있습니다. 라우터는 네트워크 사이의 경계에 위치하여 한 네트워크에서 다른 네트워크로 트래픽을 전달하는 방법을 결정하고, 서로 분리된 주소 공간 사이를 변환합니다.

패킷이 도착하면 라우터는 대상 IP 주소를 읽고 라우팅 테이블을 참조합니다. 라우팅 테이블은 알려진 네트워크와 각 네트워크로 향하는 최적의 다음 단계를 정리한 목록입니다. 그런 다음 라우터는 적절한 인터페이스를 통해 패킷을 목적지 방향으로 전달합니다. 특정 경로와 일치하지 않으면 라우터는 기본 경로를 사용하여 패킷을 다음 단계로 보내며, 일반적으로 인터넷 방향으로 전달합니다.

라우팅 테이블은 라우터의 지도입니다. 각 항목은 목적지 네트워크와 해당 네트워크에 도달하기 위해 필요한 다음 홉(트래픽을 보낼 다음 라우터 또는 인터페이스)을 연결합니다. 라우터는 직접 연결된 네트워크, 수동으로 입력한 정적 경로, 그리고 동적 라우팅 프로토콜을 통해 자동으로 학습한 경로를 바탕으로 이러한 테이블을 만듭니다. 이러한 주제는 라우팅 과정에서 자세히 살펴보게 됩니다.

LAN의 장치 입장에서 라우터는 기본 게이트웨이로 보입니다. 기본 게이트웨이는 목적지가 자신의 서브넷 외부에 있을 때 트래픽을 보내는 주소입니다. 컴퓨터가 멀리 있는 웹사이트에 접속하려 하면 패킷을 기본 게이트웨이인 라우터에 전달하고, 라우터가 패킷을 인터넷 방향으로 보냅니다. 기본 게이트웨이가 없으면 장치는 다른 네트워크에 접근할 수 없습니다.

중요한 동작이 있습니다. 라우터는 네트워크 사이에서 브로드캐스트를 전달하지 않습니다. 따라서 각 라우터 인터페이스가 브로드캐스트 도메인의 경계를 형성하고 브로드캐스트 트래픽을 하나의 네트워크 안에 가둘 수 있습니다. 라우터는 경계에서 브로드캐스트를 중지하여 브로드캐스트 폭풍이 인터넷 전체로 퍼지는 것을 막고 각 네트워크의 로컬 통신을 해당 네트워크 안에 유지합니다.

두 장치를 명확히 구분하십시오.

• 스위치 — 계층 2에서 작동하고 MAC 주소를 사용하며, 하나의 네트워크 안에서 프레임을 전달합니다.
• 라우터 — 계층 3에서 작동하고 IP 주소를 사용하며, 네트워크 사이에서 패킷을 전달합니다.

스위치는 로컬 네트워크를 구성하고, 라우터는 로컬 네트워크를 서로 연결하며 인터넷에도 연결합니다. 많은 가정용 장치는 하나의 상자에서 두 역할을 모두 수행합니다.

라우터는 라우팅 외에도 여러 작업을 수행하는 경우가 많습니다. 가정용 및 소규모 사무실용 라우터는 여러 사설 장치가 하나의 공인 IP를 공유할 수 있도록 NAT(네트워크 주소 변환)을 수행하고, 주소를 할당하는 DHCP 서버를 실행하며, 기본적인 방화벽 기능도 포함합니다. 이러한 추가 역할 때문에 가정용 라우터라고 부르는 하나의 장치는 실제로 여러 네트워크 기능을 편의를 위해 결합한 것입니다.

스위치와 라우터의 구분은 모호해질 수 있습니다. 계층 3 스위치는 하드웨어에서 VLAN 사이의 라우팅도 수행하는 고속 스위치로, 스위치의 속도와 라우터의 네트워크 간 트래픽 전달 능력을 결합합니다. 대규모 네트워크에서는 여러 VLAN 사이를 빠르게 라우팅하기 위해 내부적으로 계층 3 스위치를 사용하며, 기존 라우터는 여전히 사이트를 인터넷에 연결합니다. 계층 3 스위치를 두 장치의 특성을 결합한 장치로 이해하십시오.

라우터가 없다면 네트워크는 서로 접근할 수 없는 고립된 섬이 됩니다. 라우터는 수많은 네트워크를 서로 연결하고 그 사이의 경로를 찾아 인터넷을 가능하게 합니다. 시험을 위해 다음 사실을 기억하십시오. 라우터는 IP 주소를 사용하여 라우팅 테이블을 통해 네트워크 사이에서 패킷을 전달하는 계층 3 장치이며, 기본 게이트웨이로 작동하고 네트워크 경계에서 브로드캐스트를 중지합니다.

라우터에 대한 지식을 확인해 보세요.

라우터가 IP 주소를 사용하여 서로 분리된 네트워크 사이에서 패킷을 전달하는 계층 3 장치라는 것을 배웠습니다. 라우터는 각 패킷의 대상 IP를 읽고 라우팅 테이블에서 가장 적합한 다음 홉을 확인한 뒤 그에 따라 전달합니다. 특정 일치 항목이 없으면 기본 경로를 사용합니다. LAN 장치에 라우터는 기본 게이트웨이입니다. 라우터는 브로드캐스트를 전달하지 않아 브로드캐스트 도메인의 범위를 제한합니다. 또한 NAT, DHCP, 방화벽 역할을 추가로 수행하는 경우가 많으며, 네트워크를 서로 연결하여 인터넷을 가능하게 합니다.