L3 스위치, L4 스위치, L7 스위치에 대해 알아보겠습니다.

A. L3 (Layer 3) 스위치란?

 L3 스위치는 네트워크 계층에서 동작하며, 라우팅 기능을 포함한 스위칭 기능을 제공합니다. 전통적인 L2 스위치와 달리, L3 스위치는 IP 주소를 기반으로 패킷을 전달할 수 있어 서로 다른 네트워크 간의 통신이 가능합니다. LAN 환경에서 자주 사용되며, VLAN 간 라우팅도 수행합니다. 하드웨어 기반으로 패킷을 처리하므로 소프트웨어 기반 라우터에 비해 처리 속도가 매우 빠릅니다.

 Ⅰ. L3 (Layer 3) 스위치 주요 기능
  ⅰ. IP 라우팅: L3 스위치는 라우팅 프로토콜(OSPF, BGP 등)을 통해 네트워크 간 트래픽을 전달할 수 있습니다.

                        네트워크  간의 통신이 필요할 때 스위치가 IP 주소를 읽고 적절한 네트워크로 패킷을 전달합니다.
  ⅱ. VLAN 라우팅: VLAN 간의 통신(인터-VLAN 라우팅)을 수행해 같은 네트워크에 있지 않은 장치 간에도 통신을 가능하게 합니다.
 ⅲ. 패킷 필터링: 액세스 리스트와 같은 기능을 통해 특정 트래픽을 필터링할 수 있습니다.

 Ⅱ. L3 (Layer 3) 스위치 특징
 ⅰ. 라우팅 프로토콜 지원 (OSPF, BGP 등)
 ⅱ. VLAN 간 통신 가능 (인터-VLAN 라우팅)
 ⅲ. 패킷 전달 속도가 빠름 (하드웨어 기반 처리)
 ⅳ. 트래픽을 IP 주소를 기준으로 처리
 ⅴ. 고성능 네트워크에 적합

Ⅲ. L3 (Layer 3) 스위치  장점
 ⅰ. 라우터보다 빠른 속도로 패킷을 전달할 수 있음.
 ⅱ. 기업 네트워크에서 VLAN 라우팅을 통해 네트워크 분할 및 보안 향상 가능.
 ⅲ. 고성능 데이터 처리로 중대형 네트워크에 적합.

Ⅳ. L3 (Layer 3) 스위치 사용 환경
 ⅰ. 여러 VLAN을 사용하는 대규모 기업 네트워크.
 ⅱ. 라우팅이 필요한 대규모 LAN 환경.

B. L4 (Layer 4) 스위치란?

 L4 스위치는 전송 계층에서 동작하며, TCP/UDP 포트 정보를 기반으로 트래픽을 제어하고 관리합니다. 기본적으로 IP 주소뿐만 아니라 패킷의 포트 번호를 기반으로 트래픽을 처리하므로, 애플리케이션 간의 트래픽을 보다 세밀하게 관리할 수 있습니다. 주로 로드 밸런싱과 QoS를 구현하는 데 사용됩니다.

 Ⅰ.  L4 (Layer 4) 스위치  주요 기능
  ⅰ. 포트 기반 트래픽 처리: L4 스위치는 TCP 또는 UDP 포트 번호를 기반으로 패킷을 제어합니다.

                                           예를 들어, HTTP 트래픽(포트 80)과 HTTPS 트래픽(포트 443)을 분리하여 관리할 수 있습니다.
  ⅱ.로드 밸런싱: 서버 로드 밸런싱에 주로 사용되며, 다수의 서버 중에서 적절한 서버로 트래픽을 분배합니다.

                          클라이언트 요청을 처리할 수 있는 최적의 서버로 트래픽을 전달하여 시스템 부하를 줄일 수 있습니다.
  ⅲ. QoS (Quality of Service): 서비스 품질을 보장하기 위해 특정 애플리케이션 트래픽(예:  VoIP, 비디오 스트리밍)을 우선 처리할 수 있습니다. 이는 중요한 애플리케이션의 성능을 유지하는 데 도움을 줍니다.

 Ⅱ. L4 (Layer 4) 스위치  특징 
  ⅰ. TCP/UDP 포트 기반 패킷 처리
  ⅱ. 로드 밸런싱 기능
  ⅲ. QoS 기능 지원
  ⅳ. 애플리케이션 계층 트래픽 관리
  ⅴ. 서비스 품질 제어에 적합

 Ⅲ.  L4 (Layer 4) 스위치  장점
 ⅰ. 포트 기반 트래픽 제어로 애플리케이션 단위의 세밀한 관리 가능.
 ⅱ. 로드 밸런싱 기능으로 시스템의 성능과 가용성을 향상.
 ⅲ. QoS 기능을 통해 중요한 애플리케이션 트래픽을 보장.

 

Ⅳ.  L4 (Layer 4) 스위치  사용 환경
 ⅰ. 트래픽이 많은 웹 애플리케이션 환경에서 로드 밸런싱을 위해 사용.
 ⅱ. VoIP, 비디오 스트리밍과 같은 실시간 애플리케이션 관리.

C. L7 (Layer 7) 스위치

L7 스위치는 애플리케이션 계층에서 동작하며, 패킷의 헤더뿐만 아니라 콘텐츠 자체를 분석하여 트래픽을 제어할 수 있습니다. 이는 HTTP, HTTPS, FTP, 이메일과 같은 특정 애플리케이션 데이터를 기반으로 트래픽을 필터링하고 관리할 수 있는 기능을 제공합니다. 웹 트래픽 관리, 컨텐츠 기반 라우팅 및 보안 강화에 주로 사용됩니다.

 Ⅰ. L7 (Layer 7) 스위치 주요 기능
  ⅰ. 애플리케이션 인식 트래픽 관리: L7 스위치는 애플리케이션의 헤더와 내용을 분석하여 트래픽을 제어합니다.

                                                      예를 들어, URL이나 특정 파일 유형에 따라 트래픽을 필터링하거나 분산할 수 있습니다.
 ⅱ. 웹 트래픽 필터링: HTTP와 같은 애플리케이션 프로토콜을 기반으로 트래픽을 필터링하거나, URL 및 도메인 이름을 기반으로 특정 웹사이트로의 접근을 제한할 수 있습니다.
 ⅲ. 보안 기능: 악성 트래픽, 스파이웨어, 또는 해킹 시도를 탐지하고 차단할 수 있는 고급 보안 기능을 제공하여 애플리케이션 수준의 보안 관리를 지원합니다.
 ⅳ. 컨텐츠 스위칭: 요청된 컨텐츠에 따라 특정 서버나 네트워크로 트래픽을 라우팅할 수 있습니다. 예를 들어, 특정 URL이나 파일 형식에 따라 각기 다른 서버로 트래픽을 전달할 수 있습니다.

 Ⅱ. L7 (Layer 7) 스위치 특징
 ⅰ. 애플리케이션 데이터 기반 스위칭 (HTTP, FTP 등)
 ⅱ. URL 및 콘텐츠 기반 필터링
 ⅲ. 보안 기능 강화 (웹 트래픽 제어)
 ⅳ. 애플리케이션 트래픽 최적화
 ⅴ. 웹 서비스에 적합

 Ⅲ. L7 (Layer 7) 스위치 장점
  ⅰ. 애플리케이션 콘텐츠에 대한 세밀한 트래픽 제어 가능.
  ⅱ. 보안 강화 및 웹 트래픽 관리에 적합.
  ⅲ. 복잡한 애플리케이션 환경에서의 트래픽 최적화 가능.

 

 Ⅳ. L7 (Layer 7) 스위치 사용 환경
  ⅰ. 웹 서비스 제공 기업에서 특정 애플리케이션 데이터에 대한 세밀한 제어가 필요할 때.
  ⅱ. 보안 강화 및 URL 필터링이 중요한 환경.

 

D.  L3 스위치 vs L4 스위치 vs L4 스위치 비교

구분	L3 스위치	L4 스위치	L7 스위치
역할	IP 주소 기반의 패킷 전달	TCP/UDP 포트 기반 트래픽 관리	애플리케이션 데이터 기반 트래픽 관리
주요 기능	라우팅,. VLAN 간 통신 지원	로드밸런싱,  QoS	URL 필터링, 웹 트래픽 관리
처리 계층	네트워크 계층(L3)	전송 계층 (L4)	애플리케이션 계층 (L7)
프로토콜	IP, OSPF, BGP 등	TCP, UDP	HTTP, FTP, HTTPS 등
용도	LAN, VLAN 라우팅 및 네트워크 간 연결	애플리케이션 성능 관리 및 로드 밸런싱	웹 애플리케이션 보안 및 콘텐츠 스위칭
사용 환경	기업 네트워크, 데이터 센터	웹 애플리케이션, 실시간 애플리케이션 관리	웹 서비스, 보안이 중요한 환경