[네트워크 아키텍처] VLAN(가상 LAN) 설정 및 관리 방법

네트워크 관리에서 VLAN(Virtual Local Area Network, 가상 LAN)은 필수적인 개념입니다. 물리적으로 같은 네트워크 장비에 연결된 장치들을 논리적으로 분리해 네트워크를 효율적으로 관리할 수 있게 해주죠. VLAN을 활용하면 네트워크 보안성, 효율성, 확장성이 크게 향상됩니다. 이번 포스팅에서는 VLAN이란 무엇인지, 설정 방법과 관리 방법을 자세히 알아보겠습니다.

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1. VLAN이란?

**VLAN(가상 LAN)**은 하나의 물리적 네트워크를 논리적으로 분할하여, 여러 개의 독립된 네트워크처럼 동작하게 만드는 기술입니다. 즉, 네트워크 스위치에 연결된 여러 장치를 VLAN을 통해 서로 다른 네트워크로 나눌 수 있습니다. VLAN을 사용하면 물리적 네트워크 인프라를 공유하면서도 논리적 그룹화가 가능해집니다.

VLAN의 주요 특징

• 논리적 네트워크 분리: 물리적 장비가 같더라도 네트워크 트래픽을 VLAN을 통해 분리하여 독립적인 네트워크처럼 동작하게 할 수 있습니다.
• 보안성 향상: 민감한 데이터가 포함된 부서나 장비를 VLAN으로 분리해, 외부 네트워크 트래픽과 격리하여 보안을 강화할 수 있습니다.
• 네트워크 트래픽 관리: VLAN을 통해 특정 부서나 업무에 맞는 대역폭을 할당하거나, 트래픽 혼잡을 줄일 수 있습니다.
• 유연성: VLAN은 네트워크 확장 및 재구성이 용이하여, 네트워크 관리자가 유연하게 장치와 사용자 그룹을 관리할 수 있습니다.

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2. VLAN 설정 준비

VLAN을 설정하려면 다음과 같은 네트워크 장비와 요구사항이 필요합니다:

1. 스위치: VLAN 기능을 지원하는 관리형 스위치가 필요합니다. 일반적으로 기업용 스위치에는 VLAN 설정 기능이 내장되어 있습니다.
2. 라우터 또는 Layer 3 스위치: 다른 VLAN 간 통신이 필요할 경우, 라우팅을 지원하는 Layer 3 장비가 필요합니다.
3. VLAN 태그 지정 프로토콜(802.1Q): VLAN 태그를 트래픽에 적용하는 표준 프로토콜로, 스위치에서 VLAN을 설정할 때 사용됩니다.

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3. VLAN 설정 방법

VLAN 설정은 네트워크 장비의 관리 콘솔 또는 **CLI(Command Line Interface)**를 통해 이루어집니다. 여기서는 가장 일반적인 Cisco 스위치를 예로 들어, VLAN을 설정하는 방법을 설명하겠습니다.

Step 1: VLAN 생성

먼저, 스위치에서 VLAN을 생성해야 합니다. 스위치에서 CLI에 접속하여 아래의 명령을 입력합니다.

Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name HR
Switch(config-vlan)# exit

• vlan 10: VLAN ID가 10인 VLAN을 생성합니다.
• name HR: VLAN에 "HR"이라는 이름을 지정합니다.

Step 2: 포트 할당

VLAN을 생성한 후, 스위치에서 해당 VLAN에 특정 포트를 할당해야 합니다. 이 포트에 연결된 장치들은 해당 VLAN의 구성원이 됩니다.

Switch(config)# interface GigabitEthernet0/1
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 10
Switch(config-if)# exit

• interface GigabitEthernet0/1: 스위치의 포트 0/1을 선택합니다.
• switchport mode access: 포트를 'access 모드'로 설정하여 단일 VLAN에 할당합니다.
• switchport access vlan 10: 해당 포트를 VLAN 10에 할당합니다.

이 작업을 VLAN에 포함시키고 싶은 포트마다 반복하여 설정할 수 있습니다.

Step 3: 트렁크 포트 설정

여러 VLAN이 한 스위치에만 연결되어 있는 것이 아니라, 다른 스위치나 라우터와 연결될 경우, **트렁크 포트(Trunk Port)**를 설정하여 서로 다른 VLAN의 트래픽을 전송할 수 있게 해야 합니다. 트렁크 포트는 다수의 VLAN 태그가 포함된 트래픽을 처리할 수 있습니다.

Switch(config)# interface GigabitEthernet0/24
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20
Switch(config-if)# exit

• interface GigabitEthernet0/24: 스위치의 포트 0/24를 트렁크 포트로 설정합니다.
• switchport mode trunk: 트렁크 모드로 포트를 설정합니다.
• switchport trunk allowed vlan 10,20: 이 포트에서는 VLAN 10과 20의 트래픽만 허용합니다.

Step 4: VLAN 간 라우팅 설정 (옵션)

VLAN 간의 통신이 필요한 경우, 라우팅을 설정해야 합니다. 이를 위해서는 Layer 3 스위치나 라우터가 필요하며, 라우터 온 스틱(Router on a Stick) 구성 등을 통해 VLAN 간 라우팅을 지원할 수 있습니다.

Switch(config)# interface vlan 10
Switch(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Switch(config-if)# exit
Switch(config)# ip routing

• interface vlan 10: VLAN 10에 가상 인터페이스를 할당합니다.
• ip address 192.168.10.1 255.255.255.0: VLAN 10에 IP 주소를 할당합니다.
• ip routing: VLAN 간 라우팅을 활성화합니다.

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4. VLAN 관리 방법

4.1 VLAN 태그 관리 (802.1Q)

VLAN은 태그를 통해 패킷을 식별합니다. 이는 스위치가 802.1Q 표준을 사용해 각 패킷에 VLAN ID를 태그로 붙이는 방식입니다. 트렁크 포트에서 VLAN 태그를 사용해 여러 VLAN이 하나의 물리적 연결을 공유할 수 있습니다.

• Access Port: VLAN 태그가 없는 포트입니다. 일반적으로 단일 VLAN에 속하는 기기에 사용됩니다.
• Trunk Port: VLAN 태그가 있는 포트로, 여러 VLAN의 트래픽을 전송할 수 있습니다. 주로 스위치 간의 연결에 사용됩니다.

4.2 VLAN 보안 관리

VLAN을 활용해 네트워크 보안을 강화할 수 있습니다. 다음은 VLAN을 통한 보안 강화 방법입니다.

• VLAN을 통한 사용자 격리: 같은 네트워크 장비를 사용하더라도, 서로 다른 VLAN에 속한 사용자들끼리는 직접적인 통신이 불가능합니다. 이를 통해 내부 트래픽을 분리하고, 민감한 데이터를 처리하는 부서의 네트워크를 외부와 분리할 수 있습니다.
• VLAN ACL(Access Control List) 적용: 스위치에서 VLAN 간 트래픽에 대해 **액세스 제어 리스트(ACL)**를 설정하여, 특정 트래픽만 허용하거나 차단할 수 있습니다.
• VLAN Hopping 방지: 공격자가 트렁크 포트를 악용해 VLAN 태그를 조작하는 VLAN Hopping 공격을 방지하기 위해, 트렁크 포트에 허용되는 VLAN을 제한하고, 모든 사용하지 않는 포트를 비활성화합니다.

Switch(config)# switchport trunk allowed vlan 10,20
Switch(config)# switchport mode access
Switch(config)# shutdown

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5. VLAN 사용 사례

5.1 부서별 네트워크 분리

많은 기업에서 부서별로 VLAN을 사용하여 네트워크 트래픽을 분리합니다. 예를 들어, 인사팀과 재무팀의 네트워크를 서로 분리하여 보안성을 높이고, 네트워크 성능을 개선할 수 있습니다.

5.2 게스트 네트워크 설정

사내 네트워크에 방문한 게스트가 접속하는 네트워크를 별도로 VLAN으로 분리하여 보안 문제를 방지할 수 있습니다. 게스트는 사내 중요한 자원에는 접근할 수 없고, 인터넷만 사용할 수 있도록 VLAN을 설정합니다.

5.3 데이터 센터 네트워크 최적화

대규모 데이터 센터에서는 서버, 스토리지, 네트워크 장비 간의 트래픽을 효율적으로 관리하기 위해 VLAN을 사용합니다. 이는 네트워크 리소스를 효율적으로 할당하고 트래픽 혼잡을 줄이는 데 도움이 됩니다.

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6. 결론

VLAN은 물리적 네트워크를 논리적으로 분할하여, 네트워크 트래픽을 효율적으로 관리하고 보안을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다. VLAN 설정 및 관리는 복잡해 보일 수 있지만, 각 스위치에서 제공하는 설정 옵션을 통해 비교적 쉽게 구축할 수 있습니다. 이를 통해 기업 환경에서의 네트워크 유연성을 높이고, 보안과 성능을 향상시킬 수 있습니다.

이 포스팅이 VLAN을 이해하고 실제로 설정하고 관리하는 데 도움이 되었기를 바랍니다. 네트워크 관리에 VLAN을 활용해 효율적인 네트워크 운영을 이루어 보세요!