L2(스위치)와 L3(라우터)의 역할 차이

핵심 결론

• 같은 Subnet -> L2 스위치만으로 통신 가능
• 다른 Subnet -> 반드시 L3 라우터를 거처야 통신 가능

왜 이렇게 되어있을까?
그 이유는 MAC 주소와 IP 주소의 역할이 완전히 다르기 때문이다

L2(Layer 2, 데이터 링크 계층)의 역할 : "동네 내부 통신 담당"

• L2는 MAC 주소 기반으로 동작
• 같은 Subnet = 같은 동네
• 예: 192.168.1.0/24 서브넷에

  • 192.168.1.10 -> PC A
    192.168.1.20 -> PC B
    192.168.1.30 -> PC C
    

  • 이들은 "같은 네트워크"로 분류됨
  • 그래서 A가 B에게 패킷을 보낼 떄
    • ARP로 B의 MAC 주소를 묻고
    • MAC 주소를 알아내면
    • 스위치(L2) 가 MAC 주소 테이블을 보고 바로 전달
  • 즉, L2 수준에서 해결, 라우터(L3)가 필요 없음

L2의 결정적 한계 : 다른 Subnet은 MAC를 모른다

• 예를 들어 A가 다른 서브넷인 192.168.2.10에게 보내려고 한다면?
  • A는 ARP를 수행함
  • 하지만.. 그 네트워크에는 192.168.2.10이 없음
  • 아무도 대답하지 않음
  • 스위치도 어디로 보내야 할지 모름
  • L2 통신 실패
  • 즉, L2는 "서브넷 바깥"으로는 절대 보낼 수 없음

L3(Layer 3, 네트워크 계층)의 역할 : "동네 간 이동(길 안내) 담당"

• L3은 IP 주소 기반으로 통신한다
• 서브넷 간 통신을 하려면
  • 패킷을 라우터에 보냄
  • 라우터는 라우팅 테이블을 보고
  • 어떤 경로로 보낼지 결정
  • 다음 네트워크로 전달
• L3는 네트워크 간 길을 안내하는 역할이기 떄문에 서브넷이 다르면 반드시 L3가 필요하다