[혼공네트] Ch2. 물리 계층과 데이터 링크 계층

02-1 이더넷

이더넷 표준

이더넷은 현재 유선 LAN 환경에서 가장 대중적으로 사용되는 기술이며, 물리 계층과 데이터 링크 계층에서 공통으로 사용되는 기술이다.

현재 이더넷 관련 기술은은 전지전자공학자협회(IEEE)가 IEEE 802.3이라는 이름으로 표준화했다. IEEE802.3은 이더넷 관련 표준 규격들의 집합으로, 이더넷 표준에 따라 지원되는 네트워크 장비, 통신 매체의 종류와 전송 속도 등이 달라질 수 있다.

 

통신 매체 표기 형태

이더넷 표준 규격에 따라 구현된 통신 매체를 지칭할 때는 통신 매체의 속도와 특성을 한눈에 파악하기 쉽도록 "<전송속도>BASE-<추가 특성>" 형태로 표기한다.

 

전송 속도

숫자만 표기되어 있으면 Mbps 속도, 숫자 뒤에 G가 붙어있는 경우 Gbps 속도를 의미한다.

 

BASE

BASE는 베이스밴드의 약자로, 변조 타입을 의미한다. 변조 타입이란 비트 신호로 변환된 데이터를 통신 매체로 전송하는 방법을 의미한다. 일반적인 LAN 환경에서는 디지털 신호를 송수신하는 베이스밴드 방식을 사용한다.

BASE 외에 BROAD(브로드밴드), PASS(패스밴드)가 존재한다.

 

추가 특성
추가 특성에는 통신 매체의 특성을 명시한다. 전송 가능한 최대 거리가 명시되기도 하고, 데이터가 비트 신호로 변환되는 방식을 의미하는 물리계층 인코딩 방식을 명시하기도 하며, 비트 신호를 옮길 수 있는 전송로 수를 의미하는 레인 수가 명시되기도 한다.

 

통신 매체 종류

추가 특성에 C, T, S, L이라는 글자가 있다면 이는 각각 동축 케이블(C), 트위스트 페어 케이블(T), 단파장 빛을 활용하는 광섬유 케이블(S), 장파장 빛을 활용하는 광섬유 케이블(L)을 의미한다.

• 10BASE-T 케이블: 10Mbps 속도를 지원하는 트위스트 페어 케이블
• 1000BASE-SX 케이블: 1000Mbps 속도를 지원하는 단파장 광섬유 케이블
• 1000BASE-LX 케이블: 1000Mbps 속도를 지원하는 장파장 광섬유 케이블

 

이더넷 프레임

현재 유선 LAN 환경은 대부분 이더넷을 기반으로 구성되므로 호스트가 데이터 링크 계층에서 주고받는 프레임 형식인 이더넷 프레임 형식은 정해져 있다.

이더넷 프레임은 상위 계층으로부터 받아들인 정보에 헤더와 트레일러를 추가하는 캡슐화 과정을 통해 만들어진다. 수신지 입장에서는 프레임의 헤더와 트레일러를 제거한 뒤 상위 계층으로 올려보내는 역캡슐화 과정을 거친다.

 

이더넷 프레임은 다음과 같다.

프리앰블

이더넷 프레임의 시작을 알리는 8바이트 크기의 정보이다. 프리앰블의 첫 7바이트는 10101010값을 가지고, 마지막 바이트는 10101011 값을 가진다. 수신자는 이 프리앰블을 통해 이더넷 프레임이 오고 있음을 알아차린다. 즉, 프리앰블은 송수신지 간의 동기화를 위해 사용되는 정보이다. 

 

수신지 MAC 주소와 송신지 MAC 주소

'물리적 주소'라고 불리는 MAC 주소는 네트워크 인터페이스마다 부여되는 6바이트 길이의 주소로, LAN 내의 수신지와 송신지를 특정할 수 있다.  MAC 주소는 일반적으로 고유하고, 변경되지 않는 주소로써 네트워크 인터페이스마다 부여된다. (반드시 고유하고 변경이 불가능하지 않다.) 보통 NIC(Network Interface Controller)라는 장치가 네트워크 인터페이스 역할을 담당한다. 

getmac /v,  ipconfig /all으로 컴퓨터의 MAC 주소를 확인할 수 있다.

 

타입/길이

타입/길이에는 타입 혹은 길이가 올 수 있다. 필드에 명시된 크기가 1500(16진수 05DC) 이하일 경우 이 필드는 프레임 크기(길이)를 나타내는데 사용되고, 1536 (16진수 0600) 이상일 경우에는 타입을 나타내는 데 사용된다. 

타입이란 이더넷 프레임이 '어떤 정보를 캡슐화했는지' 나타내는 정보이다. 이더타입이라고 부른다. 대표적으로 상위 계층에서 사용된 프로토콜의 이름이 명시된다. 

 

데이터

데이터는 상위 계층에서 전달받거나 상위 계층으로 전달해야할 내용이다. 네트워크 계층의 데이터와 헤더를 합친 PDU가 이곳에 포함된다. 최대 크기는 1500바이트로, 데이터 크기는 46바이트 이상이어야 한다. 그 이하의 데이터라면 크기를 맞추기 위해 패딩이라는 정보가 내부에 채워진다. 

(PDU: 각 계층에서 송수신되는 메세지의 단위.)

 

FCS

FCS(Frame Check Sequence)는 수신한 이더넷 프레임에 오류가 있는지 확인하기 위한 필드이다. 앞서 데이터 링크 계층에서 오류 검출이 이루어진다고 했는데 바로 여기서 오류를 확인한다.

이 필드에는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 즉, 순환 중복 검사라고 불리는 오류 검출용 값이 들어간다. 송신지는 프리앰블을 제외한 나머지 필드 값들을 바탕으로 CRC 값을 계산한 후, 이 값을 FCS 필드에 명시한다. 그리고 수신자는 수신한 프레임에서 프리엠블과 FCS 필드를 제외한 나머지 필드값들을 바탕으로 CRC 값을 계산한 뒤 이 값을 FCS 필드 값과 비교한다. 비교 값이 일치하지 않으면 프레임에 오류가 있다고 판단해 해당 프레임을 폐기한다. 

 

💡 토큰 링
이더넷 외의 다른 LAN 기술 중 하나이다. 토큰 링 네트워크에서는 호스트들이 링 형태로 연결된다.
호스트끼리 돌아가며 토큰이라는 정보를 주고받는데, 네트워트 내 다른 호스트에 메세지를 송신하려면 반드시 이 토큰을 가지고 있어야 한다. 

 

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Ch.02-1 확인문제 2

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02-2 NIC와 케이블

NIC: 호스트와 통신 매체를 연결하고, MAC 주소가 부여되는 네트워크 장비
케이블: NIC에 연결되는 물리 계층의 유선 통신 매체. 트위스티드 페어 케이블, 광섬유 케이블이 있다.

 

NIC

통신 매체에는 전기, 빛 등 가양한 신호가 흐를 수 있다. 호스트가 이를 제대로 이해하려면 통신 매체를 통해 전달되는 신호와 컴퓨터가 이해할 수 있는 정보 간에 변환이 이루어져야한다. 이때 호스트와 유무선 통신 매체를 연결하고 이러한 변환을 담당하는 네트워크 장비가 NIC이다.

 

NIC의 생김새

초기 NIC는 확장 카드 형태로 따로 연결해 사용했지만 요즘은 NIC의 형태가 다양해졌다.

USB로 연결하는 NIC도 있고, 메인보드에 내장된 NIC도 있다.

 

NIC의 역할

NIC는 통신 매체에 흐르는 신호를 호스트가 이해하는 프레임으로 변환하거나 반대로 호스트가 이해하는 프레임을 통신 매체에 흐르는 신호로 변환한다. 따라서 NIC는 네트워크와의 연결점을 담당한다는 점에서 네트워크 인터페이스 역할을 수행한다고도 한다. 

NIC는 할당되는 MAC 주소를 통해 자기 주소는 물론, 수신되는 프레임의 수신지 주소를 인식한다. 그래서 자신과 관련없는 수신지 MAC 주소가 명시된 프레임을 받았을 때 폐기할 수 있고, FCS 필드를 토대로 오류를 검출해 잘못된 프래임을 폐기할 수도 있다. 

 

트위스티드 페어 케이블

트위스티드 페어 케이블은 구리 선으로 전기 신호를 주고받는 통신 매체이다. 대중적인 LAN 케이블 중 하나이다.

 

트위스티드 페어 케이블의 생김새

트위스티드 페어 케이블은 케이블 본체와 케이블의 연결부인 커넥터로 이루어져 있다.

트위스티드 페어 케이블에서 주로 활용되는 커넥터는 RJ-45라고 부른다.

본체 내부는 구리 선이 두 가닥씩 꼬아져 있다. 구리선은 전기 신호를 주고받다보면 전기 신호를 왜곡시킬 수 있는 간섭인 노이즈가 발생한다. 그래서 트위스티드 페어 케이블 중에는 구리 선을 그물 모양의 철사 또는 포일로 감싸 보호하는 경우가 많다. 구리 선 주변을 감싸 노이즈를 감소시키는 방식을 차폐라고 하고, 차폐에 사용된 그물 모양의 철사와 포일을 각각 브레이드 실드 혹은 포일 실드하고 한다.

 

실드에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

브레이드 실드로 구리 선을 감싸 노이즈를 감소시킨 트위스티드 페어 케이블은 STP 케이블, 포일 실드로  노이즈를 감소시킨 트위스티드 페어 케이블은 FTP 케이블이라고 한다. 반면 아무것도 감싸지 않은 구리 선만 있는 케이블은 UTP 케이블이라고 부른다.

실제로는 "XX"/"Y"TP 실드의 종류를 더 세분화할 수 있다.

XX에는 케이블 외부를 감싸는 실드의 종류가 명시되고, Y에는 꼬인 구리 선 쌍을 감싸는 실드의 종류가 명시된다.

• S/FTP: 케이블 외부는 브레이드 실드, 꼬인 각 구리 선 쌍은 포일 실드로 감싼 케이블
• F/FTP: 케이블 외부와 각 구리 선 쌍을 모두 포일 실드로 감싼 케이블
• SF/FTP: 케이블 외부는 브레이드 실드와 포일 실드로 감싸고, 각 구리 선 쌍은 포일 실드로 감싼 케이블
• U/UTP: 아무것도 감싸지 않은 케이블

 

카테고리에 따른 트위스티드 페어 케이블의 분류

카테고리는 트위스티드 페어 케이블 성능의 등급을 구분하는 역할은 한다. 높은 카테고리에 속한 케이블일 수록 높은 성능을 보인다. 보통 Cat 이라는 표기로 줄여서 표현한다. 카테고리에 따라 지원 대역폭, 주요 대응 규격, 전송 속도와 같은 성능이 달라진다. 

 

광섬유 케이블

광섬유 케이블은 빛을 이용해 정보를 주고받은 케이블이다. 전기신호를 사용하는 케이블에 비해 속도도 빠르고, 먼 거리까지 전송이 가능하며 노이즈로부터 간섭받는 영향도 적다. 그런 이유로 광섬유 케이블은 대륙 간 네트워크 연결에도 사용된다.

 

광섬유 케이블의 생김새

트위스티드 페어 케이블과 마찬가지로 케이블 본체와 커넥터로 이루어져 있다.

다만 트위스티드 페어 케이블에 비해 활용되는 커넥터의 종류가 다양하다. 대표적으로 LC 커넥터, SC 커넥터, FC 커넥터,  ST 커넥터가 있다.

광섬유 케이블 본체 내부는 광섬유로 구성되어 있다. 광섬유의 중심에는 코어가 있다. 코어는 광섬유에서 실질적으로 빛이 흐르는 부분이다. 코어를 둘러싼 클래딩은 빛이 코어 안에서만 흐르도록 빛을 가두는 역할을 한다.

광섬유 케이블은 코어의 지름에 따라 싱글 모드 광섬유 케이블과 멀티 코드 광섬유 케이블로 나뉜다. 

 

싱글 모드 광섬유 케이블

싱글 모드 광섬유 케이블은 코어 지름이 8~10μm 정도로 멀티 모드 광섬유 케이블에 비해 작다. 코어의 지름이 작다면 빛이 이동할 수 있는 경로가 적다. 따라서 코어의 지름이 작다면 빛의 이동 경로가 하나 이상을 갖기 어렵기 때문에 '모드'가 '하나'라고 표현한다. 싱글 모드 케이블은 파장이 긴 장파장의 빛을 사용한다. 

싱글 모드 광섬유 케이블은 신호 손실이 적기에 장거리 전송에 적합하다. 또한 멀티 모드에 비해 일반적으로 비용이 높다.

 

멀티 모드 광섬유 케이블

멀티 모드 광섬유 케이블은 코어의 지름이 50~62.5 μm 정도로 싱글모드보다 크다. 그러므로 빛이 여러 경로로 이동할 수 있다. 이를 두고 '모드'가 여러 개라고 표현한다. 멀티 모드 케이블은 싱글 모드에 비해 단파장의 빛을 사용한다. 

멀티 모드는 전송 시 신호 손실이 클 수 있기에 장거리 전송에는 부적합하다.

 

	싱글 모드 광섬유 케이블	멀티 모드 광섬유 케이블
코어 지름	8~10μm → 빛의 이동 경로 1개	50~62.5 μm → 빛의 이동 경로 여러개
빛의 파장	장파장의 빛	단파장의 빛
전송 거리	장거리 전송	단거리 전송
기타	신호 손실이 적음. 높은 비용

 

 

02-3 허브

주소 개념이 없는 물리 계층

물리 계층에는 주소 개념이 없다. 송수신지를 특정할 수 있는 주소는 데이터 링크 계층부터 존재하는 개념이다. 물리 계층에서는 단지 호스트와 통신 매체 간의 연결과 통신 매체상의 송수신이 이루어질 뿐이다. 

반면 데이터 링크 계층에는 주소 개념인 MAC이 존재한다. 따라서 데이터 링크 계층의 장비나 그 이상 계층의 장비들은 송수신지를 특정할 수 있고, 주소를 바탕으로 송수신되는 정보에 대한 조작과 판단을 할 수 있다. 

 

허브

물리 계층의 허브는 여러 대의 호스트를 연결하는 장치이다. 리피터 허브라 부르기도 한다. 이더넷 네트워크의 허브는 이더넷 허브라고도 부른다. 허브에는 커넥터를 연결할 수 있는 여러 개의 연결 지점이 있다. 이를 포트라고 한다. 

포트에는 호스트와 연결된 통신 매체를 연결할 수 있다.

💡 리피터: 전기 신호가 감소하거나 왜곡되는 것을 방지하기 위해 전기 신호를 증폭시켜주는 물리 계층의 장치이다. 허브는 이러한 리피터의 기능을 포함하는 경우가 많다. 

 

허브의 특징

허브는 두 가지의 큰 특징이 존재한다. 

1. 전달받은 신호를 다른 모든 포트로 그대로 다시 내보낸다

허브는 물리계층에 속하는 장비이므로 주소 개념이 없기에 신호를 전달 받으면 송신지를 제외한 모든 포트에 내보낸다. 허브를 통해 신호를 전달받은 모든 호스트는 데이터 링크 계층에서 패킷의 MAC 주소를 확인하고 자신과 관련없는 주소는 폐기한다.

2. 반이중 모드로 통신한다.

반 이중 모드는 마치 1차선 도로처럼 송수신을 번갈아 가면서 통신하는 방식이다. 예를 들어 호스트A가 B에게 메세지를 송신할 때 호스트B는 A에게 송신할 수 없다. 즉, 동시에 송수신이 불가능하다.
반대로 전이중 모드는 송수신을 동시에 양방향으로 할 수 있는 통신 방식이다. 

 

콜리전 도메인

허브는 한 호스트가 허브에 송신하는 동안 다른 호스트는 송신을 하기까지 기다려야 한다. 만약 동시에 허브에 신호를 송신하면 충돌(collision)이 발생한다. 허브에 호스트가 많이 연결되어 있을수록 충돌 방생 가능성이 높다. 불시에 다른 호스트가 허브로 신호를 송신할 수 있기 때문이다. 이렇게 충돌이 발생할 수 있는 영역을 콜리전 도메인이라고 한다. 허브에 연결된 모든 호스트는 같은 콜리전 도메인에 속한다. 

허브의 넓은 콜리전 도메인으로 인한 충돌 문제를 해결하려면 CSMA/CD 프로토콜을 사용하거나 스위치 장비를 사용해야한다.

 

CSMA/CD

CSMA/CD는 반이중 이더넷 네트워크에서 충돌을 방지하는 대표적인 프로토콜이며 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection의 약자이다. 

Carrier Sense: CSMA/CD 프로토콜을 사용하는 반이중 이더넷 네트워크에서는 메세지를 보내기 전에 현재 네트워크 상에서 전송 중인 것이 있는지 먼저 확인한다. 이를 캐리어 감지라고 한다.

Multiple Access:  캐리어 감지를 하는데도 복수의 호스트가 동시에 네트워크에 접근하려는 상황인 다중 접근이 발생하고 이때 충돌이 발생한다. 

Collision Detection: 충돌이 발생하면 충돌 검출을 한다. 충돌을 감지하면 전송이 중단되고, 충돌을 검출한 호스트는 다른 이들에게 충돌이 발생했음을 알리고자 잼 신호(jam signal)를 보낸다. 그리고 임의의 시간동안 기다린 뒤 다시 전송한다.

 

정리하면 이더넷 네트워크에서 CSMA/CD 프로토콜을 사용하면, 호스트들은 메세지를 전송하기 전에 먼저 현재 전송이 가능한 상태인지 확인하고, 다른 호스트가 전송 중이지 않을 때 메세지를 전송한다. 만일 부득이하게 다수의 호스트가 접근하여 충돌이 발생하면 임의의 시간만큼 대기한 후에 다시 전송을 한다. 

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Ch.02-3 확인문제 4

CS (Carrier Sense) → 캐리어 감지

MA (Multiple Access) → 다중 접근

CD (Collision Detection) → 충돌 감지

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02-4 스위치

반이중 네트워크의 충돌을 막기 위한 더 근본적인 해결 방법은 전달받은 신호를 수신지 호스트가 연결된 포트로만 내보내고, 전이중 모드로 통신하면 된다. 그러면 포트별로 콜리전 도메인이 나누어지기에 충돌 위험이 감소한다. 이러한 기능을 지원하는 네트워크 장비가 바로 데이터 링크 계층의 스위치다. 스위치가 전달받은 신호를 원하는 포트로만 내보낼 수 있는 것은 스위치가 MAC 주소를 학습할 수 있기 때문이다. 또한 스위치를 이용하면 논리적으로 LAN을 분리하는 가상의 LAN인 VLAN을 구성할 수 있다는 장점도 있다.

 

스위치

스위치는 데이터 링크 계층의 네트워크 장비이다. 2계층에서 사용하여 L2 스위치라고도 부른다. 스위치의 여러 포트에는 호스트를 연결할 수 있으며 MAC 주소를 학습해 특정 MAC 주소를 가진 호스트에만 프레임을 전달할 수 있고, 전이중 모드의 통신을 지원한다. 그렇기에 스위치를 이용하면 포트별로 콜리전 도메인이 나뉘고, 전이중 모드로 통신하므로 CSMA/CD 프로토콜이 필요하지 않다. 

CSMA/CD 프로토콜의 대기 시간이 없어지므로 성능상의 이점도 존재한다. 이러한 장점으로 스위치는 오늘날까지도 이더넷 네트워크 구성 시 자주 사용한다.

 

스위치의 특징

스위치는 특정 포트와 해당 포트에 연결된 호스트의 MAC 주소와의 관계를 기억한다. 이를 통해 원하는 호스트에만 프레임을 전달할 수 있다. 이러한 기능을 MAC 주소 학습이라 부른다.

스위치는 MAC 주소 학습을 위해 포트와 연결된 호스트의 MAC 주소 간의 연관 관계를 메모리에 표 형태로 기억한다. 스위치의 포트와 연결된 호스트의 MAC 주소 연관 관계를 나타내는 정보를 MAC 주소 테이블이라고 부른다. 

 

MAC 주소 학습

호스트 A가 호스트 C로 프레임을 전송하는 상황을 가정해보자.

1. 호스트 A, B, C, D는 각각 포트 1, 2, 3, 4번에 연결되어 있다. 처음에는 호스트 A, B, C, D의 MAC 주소와 연결된 포트의 연관 관계를 알지 못한다. 아직 어떤 포트에 어떤 MAC 주소를 가진 호스트가 연결되어 있는지 학습하지 않았기 때문이다.
2. 스위치의 MAC 주소 학습은 프레임 내 '송신지 MAC 주소' 필드를 바탕으로 이루어진다. 스위치가 처음 호스트 A에서 프레임을 수신하면, 프레임 내 '송신지 MAC 주소' 정보를 바탕으로 호스트 A의 MAC 주소와 연결된 포트를 MAC 주소 테이블에 저장한다. 
3. 이 상황에서 스위치는 마치 허브처럼 송신지 포트를 제외한 모든 포트로 프레임을 전송한다. 이러한 스위치 동작을 플러딩이라고 한다. 그렇게 호스트 B, C, D는 프레임을 전달받는다. 그중에서 호스트 B, D는 자신과 관련이 없는 프레임을 전송받았으므로 이를 폐기한다.
4. 한편 호스트 C는 스위치로 응답 프레임을 전송한다. 이 프레임의 '송신지 MAC 주소' 필드에는 호스트 C의 MAC 주소가 명시되어 있다. 이를 통해 스위치는 호스트 C의 MAC 주소와 연결된 포트를 알아내어 이 정보를 MAC 주소 테이블에 기록한다. 
5. 이제 스위치는 호스트 A와 C의 MAC 주소와 연결된 포트를 알고 있으므로 두 호스트가 프레임을 주고받을 때는 다른 포트로 내보낼 필요가 없게 된다.

전달받은 프레임을 어디로 내보내고 어디로 내보내지 않을지 결정하는 스위치의 기능을 필터링이라고 한다. 그리고 프레임이 전송될 포트에 실제로 프레임을 내보내는 것을 포워딩이라 한다. 앞의 예시에서 호스트 A가 호스트 C에게 프레임을 전송하면 스위치는 호스트 B, D가 연결된 포트는 필터링하고, 호스트 C가 연결된 포트로 프레임을 포워딩한다.

만약 MAC 주소 테이블에 등록된 특정 포트에서 일정 시간 동안 프레임을 전송받지 못했다면 해당 항목은 삭제가 된다. 이를 에이징이라 한다.

💡 브리지
데이터 링트 계층의 스위치가 유사한 자장비로 브리지가 있다. 브리지는 네트워크 영역을 구획하여 콜리전 도메인을 나누거나 네트워크를 확장하는 용도로 사용된다.

 

 

VLAN

스위치의 또 다른 기능으로 VLAN이 있다. VLAN은 한 대의 스위치로 가상의 LAN을 만드는 방법이다.

스위치에 연결된 호스트 중에서도 서로 메세지를 주고받을 일이 적거나 브로드캐스트 메세지를 받을 필요가 없어서 굳이 같은 네트워크(LAN)에 속할 필요가 없는 호스트가 있을 경우가 있다. 이때 구성하는 것이 VLAN이다.  

VLAN을 구성하면 한 대의 물리적 스위치라 해도 여러 대의 스위치가 있는 것처럼 논리적인 단위로 LAN을 구성할 수 있다. 서로 다른 VLAN에 위치하는 호스트들은 다른 LAN에 있는 것처럼 인식한다. 이들이 통신하고자 한다면 데이터 링크 계층의 장비가 아니라 네트워크 계층 이상의 상위 계층 장비가 필요하다. 브로드 캐스트 도메인도 달라져서 한 VLAN에 속한 호스트가 브로드캐스트를 하게 되면 다른 VLAN에 속한 호스트에게까지는 전달되지 않는다.

 

포트 기반 VLAN

가장 단순하지만 대중적인 방식으로는 포트 기반 VLAN이 있다. 포트 기반 VLAN은 한 마디로 '스위치의 포트가 VLAN을 결정하는 방식'이다. 사전에 특정 포트에 VLAN을 할당하고, 해당 포트에 호스트를 연결함으로써 VLAN에 포함시킬 수 있다.

사실 한 대의 스위치만으로 포트 기반 VLAN을 나누면 포트 수가 부족해질 수 있다. 이럴 때 사용할 수 있는 방법이 바로 VLAN 트렁킹이다. VLAN 트렁킹은 두 대 이상의 VLAN 스위치를 효율적으로 연결하여 확장하는 방법이다.

그림을 보면 트렁크 포트를 통해 스위치 A와 스위치 B가 연결된 것을 볼 수 있다. 같은 VLAN 포트끼리 연결하는 방식으로 포트를 낭비하지 않고, 같은 스위치에 연결되어 있지 않아도 같은 VLAN에 속하게 네트워크를 구성할 수 있다. 

트렁크 포트로 전달받은 프레임이 어떤 VLAN에 속하는지 알기 위해 확장된 이더넷 프레임을 사용한다. 

 

MAC 기반 VLAN

사전에 설정된 MAC 주소에 따라 VLAN이 결정되는 MAC 기반 VLAN도 있다. 이는 포트가 VLAN을 결정하는 방식이 아닌 송수신하는 프레임 속 MAC 주소가 호스트가 속할 VLAN을 결정하는 방식이다.