0. 구성도를 읽는 일이 왜 채점과 직결되는가

실기 문제지에는 라우터·스위치·PC가 그려진 그림이 함께 나옵니다. 이 그림은 장식이 아닙니다. 그림 안에 어느 인터페이스에 무슨 IP를 넣을지, 어떤 케이블을 만들지가 숨어 있습니다.

기출을 보면 이런 문장이 나옵니다.

• “ROUTER2의 Serial 0/0 인터페이스에 아래 조건에 따라 IP를 설정하고” (2024년 2회)
• “GigabitEthernet 0/0 방향: 192.70.100.0/24, Serial 0/3/0 방향: 193.170.60.0/24” (2026년 3회)
• “새로운 식권 발급기를 네트워크(공유기)에 연결하기 위해” (2023년 4회)

세 문장 모두 어느 장비의 어느 포트인가를 정확히 짚어야 답이 나옵니다. 이번 편은 그 독해력을 만듭니다.

1. 장비를 계층으로 구분하기

왜 계층으로 구분하는가

같은 “네트워크 장비”라도 하는 일이 전혀 다릅니다. 어느 계층에서 일하는지를 알면 그 장비가 무엇을 보고 판단하는지가 저절로 결정됩니다.

쉽게 말하면: 1계층 장비는 신호만 보고, 2계층 장비는 MAC 주소를 보고, 3계층 장비는 IP 주소를 봅니다. 무엇을 보느냐가 곧 그 장비의 능력 한계입니다.

장비별 정리표

충돌 도메인과 브로드캐스트 도메인 — 그 자리에서 풀기

표에 나온 두 용어를 지금 이해하고 갑니다.

충돌 도메인(collision domain, 충돌 영역)은 두 장비가 동시에 말하면 신호가 부딪히는 범위입니다. 옛 이더넷은 하나의 선을 여럿이 나눠 쓰는 구조라, 동시에 신호를 보내면 파형이 섞여 둘 다 못 알아듣습니다. 이를 충돌(collision)이라 하고, 그 범위가 충돌 도메인입니다.

허브는 들어온 신호를 모든 포트로 그대로 복사하므로, 허브에 물린 모든 장비가 하나의 충돌 도메인에 들어갑니다. 8포트 허브에 8대가 물려 있으면 8대가 한 방에서 동시에 떠드는 셈입니다.

스위치는 다릅니다. 스위치는 포트마다 충돌 도메인을 나눕니다. 각 포트가 독립된 방이 되어, 1번 포트와 2번 포트가 동시에 말해도 부딪히지 않습니다. 이것이 허브가 사라지고 스위치가 표준이 된 이유입니다.

브로드캐스트 도메인(broadcast domain, 브로드캐스트 영역)은 “모두에게”라고 외친 신호가 도달하는 범위입니다. ARP 요청처럼 “이 IP 쓰는 사람 누구냐”를 물을 때 브로드캐스트를 씁니다.

스위치는 브로드캐스트를 막지 못합니다. 목적지 MAC이 브로드캐스트 주소(FF-FF-FF-FF-FF-FF)면 모든 포트로 뿌립니다. 그래서 스위치만 잔뜩 늘리면 브로드캐스트가 전 구간에 퍼져 성능이 떨어집니다.

라우터는 브로드캐스트를 통과시키지 않습니다. 라우터의 각 포트가 서로 다른 브로드캐스트 도메인이 됩니다. 그리고 스위치에서 브로드캐스트 도메인을 논리적으로 나누는 기술이 바로 VLAN입니다. 07편의 주제입니다.

스위치는 어떻게 목적지를 아는가

스위치가 MAC 주소를 보고 판단한다고 했는데, 처음에는 아무것도 모릅니다. 학습 과정은 이렇습니다.

이 표를 MAC 주소 테이블(MAC address table) 또는 CAM 테이블이라고 합니다. 목적지를 모를 때 모든 포트로 뿌리는 동작을 플러딩(flooding, 범람)이라고 합니다.

쉽게 말하면: 스위치는 처음 온 편지의 발신인 주소를 보고 “이 사람은 3번 방 사람이구나”를 적어 두는 경비원입니다.

무선 장비

AP(Access Point, 무선 접속 장치)는 무선 신호와 유선 이더넷을 이어 주는 장비로, 기본적으로 2계층에서 동작합니다. 무선 구간을 유선 랜에 다리 놓아 주는 역할입니다.

공유기(SOHO router, 가정용 라우터)는 한 몸에 여러 기능이 들어 있습니다.

• WAN 포트 쪽: 라우터 기능 + NAT(주소 변환)
• LAN 포트 쪽: 스위치 기능
• 무선 쪽: AP 기능
• 부가: DHCP 서버 기능

그래서 케이블 판별 문제에서 “공유기”가 나오면, LAN 포트에 무엇을 연결하는가를 봐야 합니다. LAN 포트는 스위치, 즉 중계 장비입니다. 03편의 판별 규칙대로 단말과 연결하면 다이렉트입니다.

2. LAN·WAN·MAN — 규모로 나눈 이름

실기에서 이 구분이 실제로 쓰이는 자리는 인터페이스 이름입니다.

• 이더넷 계열 인터페이스(FastEthernet, GigabitEthernet)는 주로 LAN 쪽에 붙습니다.
• 시리얼 인터페이스(Serial)는 주로 WAN 쪽, 즉 통신사 전용선 쪽에 붙습니다.

그래서 구성도에서 라우터의 어느 포트에 무엇이 그려져 있는지를 보면, 그 구간이 사내망인지 외부 연결인지 바로 읽힙니다.

3. 토폴로지 — 연결 모양

토폴로지(topology)는 장비를 어떤 모양으로 연결했는가를 뜻합니다.

오늘날 사무실 유선망은 거의 전부 스타 토폴로지입니다. 중앙에 스위치를 놓고 각 자리로 한 가닥씩 뻗습니다. 그리고 층마다 있는 스위치를 상위 스위치에 묶으면 자연스럽게 트리 구조가 됩니다.

메시 토폴로지에서 장비가 $n$대일 때 필요한 링크 수는 다음과 같습니다.

• $n$: 연결할 장비의 대수
• 분자 부분: 각 장비가 자신을 뺀 나머지 모두와 연결되는 경우의 수
• 2로 나누는 이유: A와 B의 연결, B와 A의 연결은 같은 한 가닥이므로 중복을 제거

장비가 10대라면 이렇게 됩니다.

결과 해석: 10대만 되어도 45가닥이 필요합니다. 100대면 4,950가닥입니다. 메시가 현실에서 잘 쓰이지 않고, 대신 중앙 집중형인 스타·트리가 표준이 된 이유가 이 계산에 있습니다.

4. 구성도에서 단서 읽기

시험에 나오는 전형적인 구성도

기출 문제가 전제하는 그림은 대체로 이런 형태입니다.

이 한 장에서 읽어야 할 단서는 다섯 가지입니다.

실전 독해 연습

다음 구성도를 보고 표를 채워 봅시다.

읽어야 할 값들입니다.

왜 라우터 사이를 /30으로 잡는가? /30은 사용 가능 호스트가 2개뿐인 가장 작은 서브넷입니다. 라우터 두 대를 잇는 구간에는 정확히 2개의 주소만 필요하므로 주소 낭비가 없습니다. 실무와 시험 모두에서 라우터 간 링크에 흔히 쓰입니다.

• 32: IPv4 전체 비트 수
• 30: 프리픽스 길이, 즉 네트워크 부분의 비트 수
• $-2$: 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소를 제외

Router1에 필요한 정적 경로는 이렇게 도출됩니다. Router1은 자기에게 직접 붙은 192.168.1.0/24와 200.10.10.0/30은 알지만, 192.168.2.0/24는 모릅니다. 그래서 “그 대역으로 가려면 200.10.10.2에게 넘겨라”라고 알려 줘야 합니다. 구체적인 명령은 08편에서 다룹니다.

5. 구성도를 답안으로 옮기는 체크리스트

시험장에서 구성도를 만나면 다음 순서로 종이에 정리하십시오. 머릿속으로만 하면 반드시 하나를 놓칩니다.

자주 틀리는 점: 구성도에 GigabitEthernet 0/0이라고 되어 있는데 습관적으로 fastethernet 0/0을 입력하는 실수가 대단히 흔합니다. 기출을 보면 회차마다 인터페이스 종류가 다릅니다. 2023년 1회는 FastEthernet, 2023년 4회는 GigabitEthernet, 2026년 3회는 GigabitEthernet과 Serial 0/3/0이 함께 나왔습니다. 문제지에 적힌 이름을 그대로 치십시오.

핵심 정리

• 장비 계층은 허브·리피터가 1, 브리지·스위치·AP가 2, 라우터·L3 스위치가 3이다. 무엇을 보고 판단하는지가 계층을 결정한다.
• 스위치는 포트마다 충돌 도메인을 나누지만 브로드캐스트는 막지 못한다. 브로드캐스트 도메인을 나누려면 라우터나 VLAN이 필요하다.
• 공유기는 WAN 쪽 라우터, LAN 쪽 스위치, 무선 쪽 AP, 여기에 DHCP와 NAT까지 겸한 복합 장비다.
• 이더넷 계열 인터페이스는 LAN 쪽, Serial 인터페이스는 WAN 쪽에 붙는 것이 일반적이다.
• 구성도에서는 인터페이스 이름, 구간별 대역, 게이트웨이 주소, 케이블 종류, 원격 대역 목록 다섯 가지를 반드시 뽑아 적는다.
• 라우터 간 링크는 사용 가능 호스트가 2개인 /30을 쓰는 것이 관례다.

마무리 복습

참고 자료

• ICQA - 국가공인자격증 네트워크관리사 2급 
• Cisco IOS Commands 참조 자료 
• 네트워크관리사 2급 실기 정리 자료