Packet Tracer 실습 3

📌 블로그 글 개요

1. 실습 목적: 이번 실습을 왜 진행했는가?

2. 사용한 장비 및 역할: 어떤 장비를 사용했고, 각각 어떤 역할을 하는가?

3. 네트워크 구성: 장비 간 연결 및 통신 방식

4. 장비별 설정 및 명령어: 네트워크가 동작하도록 설정한 과정

5. 패킷 흐름 분석: Ping이 이동하는 경로 및 장비별 동작 방식

6. 네트워크 테스트: 올바르게 설정되었는지 확인하는 방법

7. 결론 및 배운 점: 이번 실습에서 얻은 지식

 

📌 VLAN을 활용한 네트워크 분리 및 L3 스위치를 이용한 VLAN 간 라우팅

 

네트워크에서 효율적인 트래픽 관리와 보안을 위해 VLAN을 활용하는 방법을 실습하고, L3 스위치를 통해 서로 다른 VLAN 간 라우팅을 구현하는 과정에 대해 다룬다.

 

1. 실습 목적

 

이번 실습에서는 VLAN을 활용한 네트워크 분리 및 L3 스위치를 이용한 VLAN 간 라우팅을 구현하는 방법을 학습한다.

일반적으로 L2 스위치만을 사용하면 같은 브로드캐스트 도메인에서만 통신이 가능하다.

하지만 서로 다른 VLAN에 속한 PC들은 직접 통신할 수 없으며, 이를 위해 L3 스위치를 활용하여 VLAN 간 라우팅을 수행해야 한다.

 

💡 이번 실습의 주요 목표

 

1. VLAN을 활용하여 네트워크를 논리적으로 분리하는 방법을 학습

2. L3 스위치를 활용하여 서로 다른 VLAN 간 통신을 가능하게 하는 방법을 실습

3. L2 스위치와 L3 스위치 간의 트렁크(Trunk) 포트 설정 및 데이터 전달 방식 이해

4. 라우터를 활용하여 외부 네트워크(인터넷)로의 연결을 설정하는 과정 학습

 

2. 사용한 장비 및 역할

이번 실습에서는 **Cisco 패킷 트레이서(Packet Tracer)**를 사용하여 아래와 같은 네트워크 장비를 구성했다.

장비역할설명

Cisco 2960 (L2 스위치)	VLAN을 통한 네트워크 분리	PC가 연결되는 스위치, VLAN을 통해 서로 다른 네트워크로 구분
Cisco 3560 (L3 스위치)	VLAN 간 라우팅	L2 스위치와 연결되어 VLAN 간 통신을 담당
Cisco 2911 (라우터)	외부 네트워크 연결	L3 스위치와 연결되어 인터넷과 통신 가능
PC 0, PC 1	네트워크 테스트	각각 VLAN 10과 VLAN 20에 속한 PC로, 서로 다른 네트워크로 설정

💡 각 장비의 핵심 기능

• L2 스위치: VLAN을 사용하여 논리적으로 네트워크를 구분

• L3 스위치: VLAN 간 통신을 위한 라우팅 수행

• 라우터: 인터넷 연결 및 NAT(Network Address Translation) 수행

 

3. 네트워크 구성

이번 실습에서 구현한 네트워크의 물리적 연결 및 논리적 구성을 시각적으로 이해하기 쉽게 정리하면 다음과 같다.

PC0 ---- [Fa0/1] L2 Switch [Fa0/24] ---- [Fa0/24] L3 Switch [Fa0/1] ---- [Gi0/0] Router
  VLAN 10 (192.168.10.100)     Trunk         VLAN 10, 20         VLAN Routing
PC1 ---- [Fa0/2] L2 Switch
  VLAN 20 (192.168.20.100)

💡 각 장비 간 통신 방식

• PC0(192.168.10.100)과 PC1(192.168.20.100)은 서로 다른 VLAN에 속해 있음 → 기본적으로 직접 통신 불가능

• L2 스위치는 VLAN을 관리하고, 트렁크 포트를 통해 L3 스위치로 데이터를 전달

• L3 스위치는 VLAN 10과 VLAN 20 간 패킷을 라우팅하여 통신을 가능하게 함

• 라우터는 L3 스위치와 연결되어 인터넷과 통신하도록 설정됨

 

4. 장비별 설정 및 명령어

각 장비에서 수행한 설정을 정리하면 다음과 같다.

 

🔹 1) L2 스위치 설정

 

✅ VLAN 생성 및 포트 할당

Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name VLAN10
Switch(config-vlan)# exit
Switch(config)# vlan 20
Switch(config-vlan)# name VLAN20
Switch(config-vlan)# exit

✅ 포트 VLAN 지정

Switch(config)# interface FastEthernet0/1
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 10
Switch(config-if)# exit

Switch(config)# interface FastEthernet0/2
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 20
Switch(config-if)# exit

✅ 트렁크 포트 설정

Switch(config)# interface FastEthernet0/24
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20
Switch(config-if)# exit

🔹 2) L3 스위치 설정

 

✅ VLAN 인터페이스에 IP 주소 할당

Switch(config)# interface Vlan10
Switch(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Switch(config-if)# no shutdown
Switch(config-if)# exit

Switch(config)# interface Vlan20
Switch(config-if)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
Switch(config-if)# no shutdown
Switch(config-if)# exit

✅ 라우팅 활성화

Switch(config)# ip routing

🔹 3) 라우터 설정

 

✅ 인터넷 연결을 위한 기본 설정

Router(config)# interface GigabitEthernet0/0
Router(config-if)# ip address 192.168.30.1 255.255.255.0
Router(config-if)# no shutdown
Router(config-if)# exit

✅ 기본 라우트 추가

Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.30.2

5. 네트워크 테스트 (Ping)

 

✅ VLAN 간 통신 확인

PC0> ping 192.168.20.100

✅ L3 스위치 연결 확인

PC0> ping 192.168.10.1

✅ 인터넷 연결 확인

Router# ping 8.8.8.8

6. 결론 및 배운 점

• VLAN을 사용하여 같은 스위치에서도 논리적으로 네트워크를 분리할 수 있다.

• L3 스위치를 활용하면 VLAN 간 라우팅을 통해 서로 다른 네트워크 간 통신이 가능하다.

• 라우터를 활용하면 외부 네트워크(인터넷)로의 연결이 가능하다.

 

 

✅ PC0에서 PC1로 Ping이 가는 경로 분석

 

이제 PC0(192.168.10.100)에서 PC1(192.168.20.100)로 Ping이 전송될 때의 흐름을 하나하나 분석해볼게.

각 장비에서 어떤 동작이 발생하는지도 입문자가 이해하기 쉽게 정리해줄게! 🚀

📌 1. 네트워크 구성

PC0 ---- [Fa0/1] L2 Switch [Fa0/24] ---- [Fa0/24] L3 Switch [Fa0/1] ---- [Gi0/0] Router ---- (인터넷)
  VLAN 10 (192.168.10.100)     Trunk         VLAN 10, 20         VLAN Routing
PC1 ---- [Fa0/2] L2 Switch
  VLAN 20 (192.168.20.100)

• PC0 (192.168.10.100, VLAN 10)

• PC1 (192.168.20.100, VLAN 20)

• L2 스위치 (VLAN 구분 및 트렁크)

• L3 스위치 (VLAN 간 라우팅)

• 라우터 (인터넷 연결)

📌 2. PC0에서 PC1로 Ping이 갈 때 발생하는 과정

 

1️⃣ PC0에서 Ping 패킷 생성 (ICMP Request)

PC0> ping 192.168.20.100

PC0가 하는 일:

• PC0는 자신의 IP 192.168.10.100에서 192.168.20.100으로 Ping을 보냄.

• PC0는 자신과 PC1이 같은 네트워크에 있는지 확인 → 다른 서브넷(VLAN 20)임을 알게 됨.

• 기본 게이트웨이(192.168.10.1)로 Ping 패킷을 보냄.

2️⃣ PC0 → L2 스위치 (VLAN 10)

 

L2 스위치가 하는 일:

• PC0(192.168.10.100) → VLAN 10 (Fa0/1)으로 패킷 전달

• VLAN 10은 같은 네트워크를 공유하지만, 목적지가 VLAN 20이므로 L3 스위치로 보내야 함.

• L2 스위치는 트렁크 포트(Fa0/24)를 통해 L3 스위치로 Ping을 전달.

3️⃣ L2 스위치 → L3 스위치 (트렁크를 통해 전달)

 

L3 스위치가 하는 일:

• L2 스위치에서 수신한 Ping 패킷을 VLAN 10 인터페이스로 전달 (Vlan10: 192.168.10.1)

• L3 스위치는 “내가 VLAN 10과 VLAN 20을 관리하는구나!” 라고 인식.

• L3 스위치는 VLAN 10 → VLAN 20으로 패킷을 라우팅해야 한다고 판단!

4️⃣ L3 스위치에서 VLAN 10 → VLAN 20으로 라우팅

 

L3 스위치의 역할:

• VLAN 10(192.168.10.1)에서 받은 패킷을 VLAN 20(192.168.20.1)로 변경

• 즉, L3 스위치는 PC0의 Ping 요청을 VLAN 20 네트워크로 전달

• 목적지 MAC 주소를 PC1의 MAC 주소로 변경 후 VLAN 20으로 보냄

5️⃣ L3 스위치 → L2 스위치 (VLAN 20)

 

L2 스위치가 하는 일:

• L3 스위치에서 VLAN 20으로 전달된 패킷을 수신.

• L2 스위치는 목적지 MAC 주소를 보고 PC1이 연결된 포트(Fa0/2)로 Ping 패킷을 전달.

6️⃣ PC1에서 Ping 응답 (ICMP Reply)

 

PC1이 하는 일:

• PC1은 Ping 요청을 받고 응답(Ping Reply)을 생성.

• PC0(192.168.10.100)로 응답을 보내야 함.

• 기본 게이트웨이(192.168.20.1)로 패킷을 보냄.

7️⃣ 반대 경로로 되돌아감

 

다시 L3 스위치 → L2 스위치 → PC0로 돌아가는 과정

• PC1 → L2 스위치(VLAN 20) → L3 스위치

• L3 스위치가 VLAN 20 → VLAN 10으로 패킷을 변환

• L2 스위치가 VLAN 10을 통해 PC0로 전달

• PC0에서 Ping 응답을 받음!

📌 3. 전체 흐름 요약

1️⃣ PC0 → L2 스위치 (VLAN 10)
2️⃣ L2 스위치 → L3 스위치 (트렁크 연결)
3️⃣ L3 스위치 (VLAN 10 → VLAN 20으로 라우팅)
4️⃣ L3 스위치 → L2 스위치 (VLAN 20 전달)
5️⃣ L2 스위치 → PC1 (VLAN 20)
6️⃣ PC1 → Ping 응답 생성 (ICMP Reply)
7️⃣ 반대 경로로 되돌아감

✅ Ping 응답이 돌아오면 VLAN 간 라우팅이 정상적으로 동작하는 것!

📌 4. 각 장비의 역할 정리

장비역할

PC0	Ping 요청 생성, 기본 게이트웨이로 전달
L2 스위치	VLAN 구분, 트렁크 포트로 L3 스위치 연결
L3 스위치	VLAN 10 ↔ VLAN 20 라우팅 수행
L2 스위치 (PC1쪽)	VLAN 20을 통해 PC1에게 패킷 전달
PC1	Ping 응답(Reply) 생성 후 되돌려 보냄

📌 5. 네트워크 테스트를 위한 Ping 실행

 

이제 아래 Ping 테스트를 실행해서, 네트워크가 제대로 동작하는지 확인해보자!

 

1️⃣ PC0 → PC1 Ping 테스트

PC0> ping 192.168.20.100

✅ 응답이 오면 VLAN 간 통신이 정상적으로 설정된 것!

❌ Ping 실패하면 L3 스위치의 ip routing 설정 확인 필요!

 

2️⃣ PC0 → L3 스위치 (게이트웨이) Ping 테스트

PC0> ping 192.168.10.1

✅ 응답이 있으면 PC0 → L3 스위치 연결이 정상!

❌ Ping 실패하면 L3 스위치에서 show ip interface brief로 상태 확인!

 

3️⃣ PC1 → L3 스위치 (게이트웨이) Ping 테스트

PC1> ping 192.168.20.1

✅ 응답이 있으면 PC1 → L3 스위치 연결이 정상!

❌ Ping 실패하면 VLAN 20의 인터페이스 설정을 확인해야 함.

 

 

📌 6. 최종 결론

✅ VLAN이 다르면 PC0 → L2 스위치 → L3 스위치 → VLAN 20 → L2 스위치 → PC1 경로로 이동해야 한다.

✅ L3 스위치는 VLAN 간 IP 주소 기반 라우팅을 수행한다.

✅ L2 스위치는 각 VLAN에 따라 포트를 분리하고 트렁크를 통해 L3 스위치와 통신한다.

✅ Ping 응답이 오면 VLAN과 라우팅이 정상적으로 동작하는 것!