스위치란?

🍀  스위치란?

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OSI 모델의 2계층(데이터 링크 계층) 장치로, 네트워크 내의 장치 간의 통신을 관리.

MAC 주소를 기반으로 통신을 처리하며 프레임(패킷)을 전달.

허브와 달리 특정 MAC 주소를 가진 호스트에만 프레임 전달 가능함

 

 

🍀  Cisco Switch Components (Memory)

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• NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory)
  • 비휘발성 메모리 (장비 전원이 꺼져도 저장된 데이터가 사라지지 않음)
  • 스타트업 설정 파일(startup-config)을 저장됨
  • 장비가 부팅 되면 NVRAM에 저장 된 설정이 RAM으로 로드됨.
• RAM (Random Access Memory)
  • 휘발성 (장비 전원이 꺼지면 RAM에 저장된 데이터는 모두 사라짐)
  • 런타임 설정 파일(running-config)이 저장됨
  • 라우팅 테이블, MAC 주소 테이블과 같은 동적 데이터를 처리하고 저장하는 데 사용
  • 네트워크 관리자가 설정을 변경하면 그 변경 사항이 RAM에 저장됨. 이후 변경 사항을 영구적으로 저장하려면 NVRAM으로 저장해야 함

-- 설정 변경 후 running-config 파일에 저장됨 (RAM에 저장)
-- 이후에 startup-config로 복사하려면 아래 명령어로 저장 (NVRAM에 저장)
-- copy running-config startup-config 약어 : copy run start
Switch# copy running-config startup-config

or

-- write memory 약어 : wr
Switch# write memory

Destination filename [startup-config]? 
Building configuration...
[OK]

• ROM (Read-Only Memory)
  • 비휘발성 메모리 (장비 전원이 꺼져도 저장된 데이터가 사라지지 않음)
  • 부팅 과정과 복구 모드를 포함하는 프로그램이 저장됨. 일반적으로 수정 불가
• Flash Memory
  • 비휘발성 메모리 (장비 전원이 꺼져도 저장된 데이터가 사라지지 않음)
  • Cisco IOS(Internetwork Operating System)와 같은 운영체제 이미지 파일을 저장하는 데 사용 (IOS는 장비가 부팅 될 때 RAM으로 로드 됨)

 

 

🍀  MAC 주소 테이블

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스위치가 네트워크 내에서 데이터 프레임을 올바른 포트로 전달하기 위해 사용됨.

(이전의 허브에서는 연결된 모든 장비에 전부 요청  했지만 스위치는 특정 대상한테만 요청 가능)

 

1. 스위치에서 맥 주소 테이블 확인

• 처음에는 맥 주소 테이블에 아무 정보 없음

 

SW1#show mac address-table
          Mac Address Table
-------------------------------------------

Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----

 

2. PC1에서 ARP 확인

• 처음에는 ARP 캐쉬에 아무 정보 없음

C:\>arp -a
No ARP Entries Found

 

3.  PC1(1.1.1.2)에서  PC15(1.1.1.3)으로 PING 날림

 1. 호스트가 특정 IP 주소를 가진 장치의 MAC 주소를 알기 위해 네트워크에 ARP 요청을 브로드캐스트함

 2. 요청을 받은 장치가 자신이 그 IP 주소를 가지고 있다면, 자신의 MAC 주소를 포함한 ARP 응답을 발송

 3. ARP 응답을 받은 호스트는 IP 주소와 MAC 주소의 매핑을 ARP 캐시에 저장하여 이후에 같은 IP 주소로 패킷을 보낼 때 ARP 요청을 다 시 하지 않도록 함

C:\>ping 1.1.1.3

Pinging 1.1.1.3 with 32 bytes of data:

Reply from 1.1.1.3: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 1.1.1.3: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 1.1.1.3: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 1.1.1.3: bytes=32 time<1ms TTL=128

Ping statistics for 1.1.1.3:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms

 

4.  PC1에서 ARP 확인 

• 1.1.1.3으로 PING 날린 이후 IP주소와 맥 주소가 ARP 캐쉬에 저장됨 
• ARP 캐쉬 삭제는 [arp -d] 명령어 사용  

C:\>arp -a
  Internet Address      Physical Address      Type
  1.1.1.3               00d0.d388.7d6d        dynamic

 

5. 스위치에서 맥 주소 테이블 확인

 1. 수신한 프레임의 목적지 MAC 주소가 테이블에 없으면, 프레임을 네트워크의 모든 포트로 브로드캐스트하여 목적지 장치가 응답하도록 합

2. 응답을 받으면 학습된 MAC 주소는 해당 MAC 주소가 연결된 포트와 함께 MAC 주소 테이블에 기록됨

3. 이후부터는 스위치가 프레임의 목적지 MAC 주소를 조회하여 적절한 포트로 전송함

SW1#show mac address-table
          Mac Address Table
-------------------------------------------

Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----

   1    0003.e40b.050b    DYNAMIC     Fa0/1
   1    00d0.d388.7d6d    DYNAMIC     Fa0/2

 

 

🍀  커멘트 명령어 

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➡️ Switch show interfaces Commend

 스위치 FastEthernet 0/1이랑 연결 되어 있음으로 up이라고 나오고, FastEthernet 0/2은 연결이 되어 있지 않음으로 down이라 나옴

SW1#show int f0/1
FastEthernet0/1 is up, line protocol is up (connected)
  Hardware is Lance, address is 0001.c732.0c01 (bia 0001.c732.0c01)
 BW 100000 Kbit, DLY 1000 usec,
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  Full-duplex, 100Mb/s
...

SW1#show int f0/2
FastEthernet0/2 is down, line protocol is down (disabled)
  Hardware is Lance, address is 0001.c732.0c02 (bia 0001.c732.0c02)
 BW 100000 Kbit, DLY 1000 usec,
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  Half-duplex, 100Mb/s
  ...

 

➡️ show version (약어: sh ver)

스위치 버전등 장비 정보 확인 가능

 

➡️ show running -config (약어: show run)

running -config 정보 확인 가능