Network 네트워크 L2 스위치 MAC Address 원리

Network 네트워크 L2 스위치 MAC Address 원리

★라우팅 설정 사전 준비 구성 
1. Router
- Router#1 203.237.10.254
- Router#2 203.237.20.254
- Router#3 203.237.30.254

2.Switch
- Switch0 PC <->Server <->Router 연결용

3. Desktop
- PC_Client#1 203.237.10.1
- PC_Client#2 203.237.20.1
- PC_Client#3 203.237.30.1

4. Server
- Server_Client#1 203.237.10.101

5. Laptop
- Laptop_Client#1 Serial 설정용

 

★Switch0★

Switch>enable
Switch#show mac 
Switch#show mac address-table 
          Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
   1    00d0.ffbe.6501    DYNAMIC     Fa0/3

▶ Switch0(L2)에서 show mac을 통해서 mac address를 확인하게 되면 현재 Fa0/3번 포트의 mac address가 00d0.ffbe.6501라는 것을 확인할 수 있습니다.

★Router#1★

Router>enable
Router#show ip arp
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  203.237.10.254          -   00D0.FFBE.6501  ARPA   FastEthernet0/0

▶  Router#1에서 arp 명령어를 사용하게 되면 203.237.10.254의 IP가 연결된 mac address가 00D0.FFBE.6501로 확인되고 Switch0(FAa/0/3) <-> Router#1(Fa0/0) 간의 연결된 부분을 확인할 수 있습니다.

★PC_Client#1 -> Server_Clinet#1★

C:\>ping 203.237.10.101
Pinging 203.237.10.101 with 32 bytes of data:
Reply from 203.237.10.101: bytes=32 time=1ms TTL=128
Reply from 203.237.10.101: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 203.237.10.101: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 203.237.10.101: bytes=32 time<1ms TTL=128

Ping statistics for 203.237.10.101:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum = 1ms, Average = 0ms

★PC_Client#1 -> Router#1★

C:\>ping 203.237.10.254
Pinging 203.237.10.254 with 32 bytes of data:
Reply from 203.237.10.254: bytes=32 time=43ms TTL=255
Reply from 203.237.10.254: bytes=32 time<1ms TTL=255
Reply from 203.237.10.254: bytes=32 time<1ms TTL=255
Reply from 203.237.10.254: bytes=32 time<1ms TTL=255

Ping statistics for 203.237.10.254:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum = 43ms, Average = 10ms

★PC_Client#1 -> PC_Client#2★

C:\>ping 203.237.20.1
Pinging 203.237.20.1 with 32 bytes of data:
Reply from 203.237.20.1: bytes=32 time=9ms TTL=128
Reply from 203.237.20.1: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 203.237.20.1: bytes=32 time=1ms TTL=128
Reply from 203.237.20.1: bytes=32 time=3ms TTL=128

Ping statistics for 203.237.20.1:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum = 9ms, Average = 3ms

▶ PC_Client#1에서 Router#1, PC_Client#2간의 패킷 통신 전달을 통해서 ICMP PING 통신이 되는 것을 확인할 수 있습니다.

★Switch0★

Switch>enable
Switch#show mac ad
Switch#show mac address-table 
          Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
   1    000c.cf95.503c    DYNAMIC     Fa0/2
   1    0090.21c5.4e07    DYNAMIC     Fa0/1
   1    00d0.ffbe.6501    DYNAMIC     Fa0/3

▶ ICMP PING 테스트를 통해서 패킷이 PC_Client#1에서 Switch0을 거쳐서 통신이 되었기 때문에 Switch0(L2) 스위치에서 해당 목적지의 mac address를 가지고 있게 됩니다. 2 계층의 장비는 mac 주소를 기반으로 통신을 하는 것을 확인할 수 있습니다.
또한 L2스위치의 경우 Packet 통신이 지속적으로 이루어지는 것이 아니기 때문에 시간이 지난 이후에 맥주소 리스트에서 사라지게 됩니다.(통신이 단절된것은 아님)

★Switch0★

Switch>enable
Switch#show mac ad
Switch#show mac address-table 
          Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
   1    000c.cf95.503c    DYNAMIC     Fa0/2 --> Server_Client#1
   1    0090.21c5.4e07    DYNAMIC     Fa0/1 --> PC_Clinet#1
   1    00d0.ffbe.6501    DYNAMIC     Fa0/3 --> Router#1

▶ Switch0에서 맥주소를 확인하게 되면 Server_Client#1, PC_Client#1의 맥주소가 확인이 되지만 PC_Client#2의 맥주소는 확인이 되지 않고 Router#1의 맥주소가 보이게 됩니다.
타 대역의 203.237.20.1로 ping 체크시 스위치에서는 해당 PC_Client#2의 mac주소를 알 수 없기 때문에 Router#1의 맥주소를 가지고 있고 Router#1이 기억하고 있다가 Router#2에게 요청 뒤 PC_Client#2의 MAC을 알 수 있게 됩니다.

★PC_Client#1 -> PC_Client#2

C:\>ping 203.237.20.1
Pinging 203.237.20.1 with 32 bytes of data:
Request timed out.
Reply from 203.237.20.1: bytes=32 time=2ms TTL=126
Reply from 203.237.20.1: bytes=32 time=1ms TTL=126
Reply from 203.237.20.1: bytes=32 time=17ms TTL=126

Ping statistics for 203.237.20.1:
    Packets: Sent = 4, Received = 3, Lost = 1 (25% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 1ms, Maximum = 17ms, Average = 6ms

▶ PC_Client#1에서 PC_Client#2로 PING 테스트를 진행합니다.

 

▶ Router#2에서는 ARP를 통해서 IP 기반의 주소를 확인 후 PC_Client#2까지 패킷 통신 후 PC_Client#1까지 SYN /ACK 동작이 완료 된것을 확인할 수 있습니다.

 

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2022.08.07 - [System of Infra/Network] - Network 네트워크 라우팅 테이블 구성하는 방법(1)

Network 네트워크 라우팅 테이블 구성하는 방법(1)

2022.08.08 - [System of Infra/Network] - Network 네트워크 라우팅 테이블 구성하는 방법(2)

Network 네트워크 라우팅 테이블 구성하는 방법(2)

 

PS. 포스팅의 내용은 제 기준으로 작성한 것이기 때문에 참고해서 보시면 감사하겠습니다.

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