VLAN이란 무엇인가?

네트워크를 구성할 때 여러 장치를 하나의 스위치에 연결하는 경우가 많습니다.

하지만 회사나 학교처럼 많은 장치가 연결된 환경에서는 모든 컴퓨터를 하나의 네트워크로 구성하는 것보다 목적에 따라 네트워크를 나누는 것이 효율적일 수 있습니다.

이때 사용하는 대표적인 기술이 VLAN(Virtual Local Area Network)​입니다.

VLAN은 하나의 물리적인 네트워크 장비와 연결 구조를 사용하면서도 네트워크를 논리적으로 여러 개의 네트워크로 분리하는 기술입니다.

쉽게 말하면 물리적으로는 같은 스위치에 연결되어 있지만 논리적으로는 서로 다른 네트워크에 속하도록 만드는 것입니다.

VLAN을 사용하는 이유

회사에 컴퓨터가 100대 있다고 가정해 보겠습니다.

모든 컴퓨터를 하나의 네트워크에 연결할 수도 있지만 부서별로 네트워크를 분리해야 하는 상황이 있을 수 있습니다.

예를 들어 다음과 같이 구성할 수 있습니다.

하나의 스위치
      │
 ┌────┼────┐
 ↓    ↓    ↓
영업팀 구매팀 개발팀
VLAN10 VLAN20 VLAN30

물리적으로는 하나의 스위치를 사용하지만 VLAN을 이용하면 영업팀, 구매팀, 개발팀을 서로 다른 논리적인 네트워크로 구성할 수 있습니다.

이렇게 하면 네트워크 관리가 편리해지고 불필요한 브로드캐스트 트래픽이 다른 VLAN으로 전달되는 것도 방지할 수 있습니다.

VLAN과 브로드캐스트 도메인

VLAN을 이해하려면 브로드캐스트 도메인과의 관계를 알아야 합니다.

일반적으로 하나의 VLAN은 하나의 브로드캐스트 도메인으로 동작합니다.

예를 들어 다음과 같은 구성을 생각해 보겠습니다.

VLAN 10
PC1
PC2
PC3

VLAN 20
PC4
PC5
PC6

VLAN 10에서 발생한 브로드캐스트는 일반적으로 VLAN 10에 속한 장치들에게 전달됩니다.

VLAN 20의 장치들에게 동일한 브로드캐스트가 전달되는 것은 아닙니다.

따라서 VLAN을 사용하면 하나의 물리적인 네트워크를 여러 개의 브로드캐스트 도메인으로 분리할 수 있습니다.

VLAN은 어떻게 동작할까?

VLAN은 스위치의 포트에 VLAN 정보를 설정하는 방식으로 구성할 수 있습니다.

예를 들어 다음과 같이 설정할 수 있습니다.

스위치

포트 1 → VLAN 10
포트 2 → VLAN 10
포트 3 → VLAN 20
포트 4 → VLAN 20

이 경우 포트 1과 포트 2에 연결된 장치는 VLAN 10에 속하게 됩니다.

포트 3과 포트 4에 연결된 장치는 VLAN 20에 속하게 됩니다.

따라서 같은 스위치에 연결되어 있더라도 VLAN 설정에 따라 서로 다른 네트워크 영역으로 구분할 수 있습니다.

VLAN ID란 무엇인가?

VLAN을 구분하기 위해 VLAN ID라는 번호를 사용합니다.

예를 들어 다음과 같이 설정할 수 있습니다.

VLAN 10 → 영업팀
VLAN 20 → 구매팀
VLAN 30 → 개발팀

여기서 10, 20, 30이 각각 VLAN을 구분하기 위한 식별 번호입니다.

스위치는 이 VLAN 정보를 바탕으로 프레임을 어느 VLAN에서 처리해야 하는지 판단할 수 있습니다.

Access 포트란 무엇인가?

VLAN을 공부하다 보면 액세스 포트(Access Port)​라는 용어가 등장합니다.

액세스 포트는 일반적으로 하나의 VLAN에 연결되는 스위치 포트입니다.

예를 들어 다음과 같이 설정할 수 있습니다.

포트 1
→ VLAN 10
→ PC 연결

PC가 연결된 일반적인 사용자용 포트는 액세스 포트로 구성되는 경우가 많습니다.

사용자가 별도의 VLAN 설정을 하지 않아도 스위치가 해당 포트를 특정 VLAN에 속하도록 설정할 수 있습니다.

Trunk 포트란 무엇인가?

VLAN을 여러 스위치에서 사용하려면 트렁크 포트(Trunk Port)​가 필요할 수 있습니다.

트렁크 포트는 여러 VLAN의 트래픽을 하나의 물리적인 연결을 통해 전달할 수 있도록 사용하는 방식입니다.

예를 들어 스위치 두 대가 연결되어 있다고 가정해 보겠습니다.

스위치 A
   │
   │ Trunk
   │
스위치 B

스위치 A와 스위치 B 사이의 연결을 트렁크로 구성하면 VLAN 10, VLAN 20 등 여러 VLAN의 트래픽을 하나의 링크를 통해 전달할 수 있습니다.

이를 통해 여러 스위치에 걸쳐 동일한 VLAN을 구성할 수 있습니다.

VLAN 태그란 무엇인가?

여러 VLAN의 데이터를 하나의 링크로 전달하기 위해서는 각 프레임이 어떤 VLAN에 속하는지 구분할 필요가 있습니다.

이때 사용하는 대표적인 방식이 VLAN 태깅(Tagging)​입니다.

일반적인 VLAN 환경에서는 IEEE 802.1Q 표준을 이용해 이더넷 프레임에 VLAN 정보를 추가할 수 있습니다.

개념적으로 표현하면 다음과 같습니다.

기존 이더넷 프레임
↓
VLAN 정보 추가
↓
VLAN 태그가 포함된 프레임

스위치는 이 VLAN 정보를 확인하여 해당 프레임을 적절한 VLAN으로 처리할 수 있습니다.

VLAN과 IP 주소의 관계

VLAN은 논리적인 네트워크를 분리하기 때문에 IP 네트워크와 함께 구성하는 경우가 많습니다.

예를 들어 다음과 같이 구성할 수 있습니다.

VLAN 10
192.168.10.0/24

VLAN 20
192.168.20.0/24

VLAN 30
192.168.30.0/24

이렇게 구성하면 각 VLAN마다 별도의 IP 네트워크를 사용할 수 있습니다.

따라서 VLAN을 구성할 때는 VLAN ID뿐만 아니라 IP 주소와 서브넷 구조도 함께 고려해야 합니다.

서로 다른 VLAN은 통신할 수 있을까?

기본적으로 서로 다른 VLAN은 별도의 네트워크 영역으로 분리되어 있기 때문에 VLAN 10에 있는 장치와 VLAN 20에 있는 장치가 단순히 스위치만을 통해 자유롭게 통신하는 것은 아닙니다.

서로 다른 VLAN 사이에서 통신하려면 일반적으로 라우팅 기능이 필요합니다.

예를 들어 다음과 같은 구조를 사용할 수 있습니다.

VLAN 10
   │
   ↓
스위치
   │
   ↓
라우터 또는 L3 스위치
   │
   ├── VLAN 10
   └── VLAN 20
           ↑
           │
        스위치

라우터나 L3 스위치가 VLAN 간 라우팅을 수행하면 VLAN 10과 VLAN 20 사이에서도 필요한 통신을 허용할 수 있습니다.

이러한 방식을 Inter-VLAN Routing이라고 합니다.

VLAN을 사용하면 어떤 장점이 있을까?

VLAN의 가장 큰 장점은 네트워크를 논리적으로 분리할 수 있다는 것입니다.

예를 들어 회사에서 다음과 같이 구성할 수 있습니다.

VLAN 10 → 인사팀
VLAN 20 → 구매팀
VLAN 30 → 개발팀
VLAN 40 → 서버

물리적인 네트워크 장비를 모두 따로 설치하지 않고도 논리적으로 네트워크를 구분할 수 있습니다.

또한 브로드캐스트 영역을 나눌 수 있기 때문에 불필요한 브로드캐스트 트래픽이 전체 네트워크로 확산되는 것을 줄일 수 있습니다.

VLAN의 보안 측면

VLAN은 네트워크를 논리적으로 분리하기 때문에 보안 측면에서도 활용할 수 있습니다.

예를 들어 직원용 PC와 서버를 서로 다른 VLAN에 배치할 수 있습니다.

직원 PC
VLAN 10
   │
   ↓
라우팅 및 보안 정책
   │
   ↓
서버
VLAN 20

이렇게 구성하면 VLAN 간 통신을 라우터나 방화벽에서 관리할 수 있습니다.

필요한 통신만 허용하고 불필요한 통신을 차단하는 방식으로 네트워크 접근을 관리할 수 있습니다.

다만 VLAN 자체가 완전한 보안 솔루션인 것은 아닙니다.

VLAN은 네트워크 영역을 분리하는 기술이며, 실제 보안을 강화하려면 방화벽이나 접근 제어 정책 등의 다른 기술과 함께 사용하는 것이 좋습니다.

VLAN의 대표적인 활용 사례

VLAN은 다양한 네트워크 환경에서 활용됩니다.

대표적인 사례는 다음과 같습니다.

• 회사 부서별 네트워크 분리
• 서버 네트워크 분리
• 게스트 네트워크 분리
• IP 전화 네트워크 분리
• 데이터센터 네트워크 구성
• 학교나 공공기관 네트워크 분리
• IoT 장비 네트워크 분리

특히 기업에서는 직원용 네트워크와 게스트용 네트워크를 분리하는 용도로 VLAN을 활용할 수 있습니다.

VLAN과 물리적 네트워크 분리의 차이

네트워크를 분리하는 방법에는 실제 장비와 케이블을 별도로 구성하는 방법도 있습니다.

예를 들어 부서마다 별도의 스위치를 설치할 수 있습니다.

하지만 VLAN을 사용하면 하나의 스위치에서 논리적으로 여러 네트워크를 구성할 수 있습니다.

물리적 분리

스위치 A → 영업팀
스위치 B → 구매팀
스위치 C → 개발팀


VLAN 사용

하나의 스위치
├─ VLAN 10 → 영업팀
├─ VLAN 20 → 구매팀
└─ VLAN 30 → 개발팀

따라서 VLAN을 활용하면 네트워크 장비를 효율적으로 사용할 수 있고 네트워크 구조를 유연하게 구성할 수 있습니다.

VLAN을 쉽게 이해하는 방법

VLAN은 하나의 큰 건물을 여러 개의 독립된 공간으로 나누는 것과 비슷합니다.

물리적으로는 하나의 건물이지만 벽을 이용해 여러 공간으로 구분하면 각각 다른 용도로 사용할 수 있습니다.

네트워크에서도 하나의 스위치라는 물리적인 공간은 그대로 유지하면서 VLAN을 이용해 여러 개의 논리적인 네트워크 영역으로 나눌 수 있습니다.

하나의 스위치
       │
 ┌─────┼─────┐
 ↓     ↓     ↓
VLAN10 VLAN20 VLAN30
영업   구매   개발

이것이 VLAN의 가장 기본적인 개념입니다.

VLAN의 장점과 단점

VLAN의 장점을 정리하면 다음과 같습니다.

첫째, 하나의 물리적인 네트워크를 여러 개의 논리적인 네트워크로 나눌 수 있습니다.

둘째, 브로드캐스트 도메인을 분리할 수 있습니다.

셋째, 부서나 서비스별로 네트워크를 관리하기 편리합니다.

넷째, VLAN 간 라우팅과 보안 정책을 이용해 네트워크 접근을 관리할 수 있습니다.

반면 단점도 있습니다.

VLAN을 제대로 구성하려면 스위치의 VLAN 설정과 IP 네트워크 구성을 이해해야 합니다.

또한 VLAN이 많아질수록 네트워크 구조가 복잡해질 수 있으며, VLAN 간 통신을 위해 추가적인 라우팅 설정이 필요할 수 있습니다.

결론

VLAN(Virtual Local Area Network)은 하나의 물리적인 네트워크를 여러 개의 논리적인 네트워크로 분리하는 기술입니다.

하나의 스위치에 연결된 장치라도 VLAN 설정에 따라 서로 다른 네트워크 영역에 배치할 수 있습니다.

VLAN은 브로드캐스트 도메인을 분리하고 네트워크를 부서나 서비스별로 구분하는 데 활용할 수 있으며, 기업이나 데이터센터처럼 규모가 큰 네트워크에서 특히 유용합니다.

VLAN을 구성할 때는 VLAN ID, 액세스 포트, 트렁크 포트, VLAN 태깅 등의 개념을 함께 이해하는 것이 중요합니다.

또한 서로 다른 VLAN 사이에서 통신하려면 라우터나 L3 스위치를 이용한 Inter-VLAN Routing이 필요할 수 있습니다.

결국 VLAN은 물리적인 네트워크 구조를 변경하지 않고도 네트워크를 논리적으로 나눌 수 있게 해주는 핵심 네트워크 기술이라고 이해하면 됩니다.