가상 근거리 통신망(VLAN, Virtual Local Area Network)은 서로 다른 물리적 LAN에 속한 여러 장비들을 하나의 논리적 하위 네트워크로 묶는 기술입니다. 대규모 기업 네트워크에서는 트래픽 관리를 개선하기 위해 네트워크를 재분할할 때 VLAN을 자주 활용합니다. 이더넷(Ethernet)과 Wi-Fi를 포함한 다양한 물리적 네트워크 환경에서 가상 LAN을 구축할 수 있습니다.
VLAN은 어떤 점에서 유용할까요?
올바르게 구성하면 가상 LAN은 트래픽이 많은 네트워크의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. VLAN을 사용하면 서로 자주 통신하는 클라이언트 장비들을 하나의 그룹으로 묶을 수 있습니다. 일반적으로 두 개 이상의 물리적 네트워크에 분산된 장비 간 트래픽은 네트워크의 코어 라우터가 처리하지만, VLAN을 적용하면 네트워크 스위치가 이러한 트래픽을 훨씬 더 효율적으로 처리합니다.
VLAN은 대규모 네트워크에 보안상의 이점도 제공합니다. 어떤 장비가 서로 로컬 액세스 권한을 가질지 세밀하게 제어할 수 있기 때문입니다. Wi-Fi 게스트 네트워크 역시 VLAN을 지원하는 무선 액세스 포인트를 통해 구현되는 경우가 많습니다.
정적 VLAN과 동적 VLAN
네트워크 관리자들은 정적 VLAN을 포트 기반 VLAN(port-based VLAN)이라고 부르기도 합니다. 정적 VLAN에서는 관리자가 네트워크 스위치의 개별 포트를 특정 가상 네트워크에 할당합니다. 이렇게 구성하면 해당 포트에 어떤 장비를 연결하든 그 장비는 자동으로 해당 가상 네트워크의 멤버가 됩니다.
반면 동적 VLAN 구성 방식에서는 관리자가 스위치 포트 위치가 아닌 장비 자체의 특성을 기준으로 네트워크 멤버십을 정의합니다. 예를 들어, MAC 주소(물리적 주소) 목록이나 네트워크 계정 이름을 기준으로 동적 VLAN을 정의할 수 있습니다.
VLAN 태깅과 표준 VLAN
이더넷 네트워크의 VLAN 태그는 IEEE 802.1Q 산업 표준을 따릅니다. 802.1Q 태그는 이더넷 프레임 헤더에 삽입되는 32비트(4바이트) 데이터로 구성됩니다. 이 필드의 처음 16비트에는 고정 값인 0x8100이 들어 있어, 이더넷 장비가 해당 프레임을 802.1Q VLAN에 속한 것으로 인식하도록 합니다. 마지막 12비트에는 1부터 4094 사이의 VLAN 번호가 저장됩니다.
VLAN 운영 모범 사례에서는 다음과 같은 표준 유형의 가상 네트워크를 정의하고 있습니다.
- 네이티브 LAN(Native LAN): 이더넷 VLAN 장비는 기본적으로 태그가 없는 모든 프레임을 네이티브 LAN에 속한 것으로 처리합니다. 네이티브 LAN은 VLAN 1이며, 관리자가 이 기본 번호를 변경할 수도 있습니다.
- 관리 VLAN(Management VLAN): 네트워크 관리자의 원격 연결을 지원합니다. 일부 네트워크는 VLAN 1을 관리 VLAN으로 사용하고, 다른 네트워크 트래픽과의 충돌을 피하기 위해 별도의 번호를 지정하기도 합니다.
VLAN 설정 방법
전체적인 흐름을 살펴보면, 네트워크 관리자는 다음과 같은 단계로 새로운 VLAN을 구성합니다.
- 유효한 VLAN 번호를 선택합니다.
- 해당 VLAN의 장비들이 사용할 사설 IP 주소 범위를 지정합니다.
- 스위치 장비를 정적 또는 동적 방식으로 구성합니다. 정적 구성에서는 관리자가 각 스위치 포트에 VLAN 번호를 할당하고, 동적 구성에서는 MAC 주소 목록이나 사용자 이름을 특정 VLAN 번호에 매핑합니다.
- 필요에 따라 VLAN 간 라우팅을 구성합니다. 두 개 이상의 VLAN이 서로 통신하려면 VLAN을 인식하는 라우터(VLAN-aware router) 또는 L3(Layer 3) 스위치를 사용해야 합니다.
사용되는 관리 도구와 인터페이스는 장비 제조사와 종류에 따라 달라집니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
- 레거시 VLAN 간 라우팅의 특징은 무엇인가요? 레거시 'router-on-a-stick' 모델은 여러 VLAN을 지원하지만, 각 VLAN마다 별도의 이더넷 링크가 필요합니다.
- VLAN 트렁킹(trunking)은 왜 사용되나요? VLAN 트렁크는 두 스위치 간의 OSI(개방형 시스템 상호 연결) 계층 2 링크입니다. VLAN 트렁크는 스위치와 다른 네트워크 장비 간의 트래픽 전송에 널리 사용됩니다.
- VLAN ID란 무엇인가요? 모든 VLAN은 0~4095 사이의 번호로 식별됩니다. 모든 네트워크의 기본 VLAN은 VLAN 1이며, 할당된 ID를 통해 VLAN이 트래픽을 주고받을 수 있습니다.
- VLAN에서 이더넷 II 프레임의 최대 크기는 얼마인가요? 충돌 감지가 정상적으로 작동하려면 이더넷 프레임의 크기가 최소 64바이트 이상이어야 하며, 최대 1,518바이트까지 허용됩니다.