OSI 계층별 네트워크 장비와 역할
OSI 7 계층을 기준으로 리피터, 브릿지, 라우터, 게이트웨이, 스위치의 처리 범위와 선택 기준을 정리한다.
2026-08-14 · 최초 발행 2025-07-16
장비의 역할은 처리하는 OSI 계층에서 갈린다
OSI 7 계층은 네트워크 통신을 나누어 보는 표준 참조 모델이다. 장비도 이 구분을 따라 각기 다른 프로토콜과 데이터를 처리한다.
기본형 장비는 특정 계층의 기능에 집중한다. 반면 발전형 장비는 여러 계층의 기능을 묶어 제공한다. 장비를 선택할 때는 이름보다 해당 장비가 어느 계층까지 관여하는지를 먼저 확인해야 한다.
물리 계층에는 리피터, 데이터 링크 계층에는 브릿지, 네트워크 계층에는 라우터가 대응한다. 전송 계층부터 응용 계층까지의 변환은 게이트웨이가 담당하며, 스위치 허브는 여러 기능을 통합한 형태다.
신호 감쇠를 다루는 리피터
리피터는 물리 계층에서 동작하는 기본 장비다. 케이블을 지나며 약해진 전기적 신호를 증폭하고 재생성해 네트워크의 물리적 확장 범위를 늘린다. 데이터 내용이나 주소를 해석하지 않고 신호 자체만 다룬다.
대형 공장에서 생산라인과 관리사무실의 물리적 거리가 100m 이상일 때 이더넷 신호 감쇠를 해결하는 데 리피터를 둘 수 있다. 건물 사이 네트워크 연결에서도 신호 품질을 유지하기 위한 용도로 활용한다.
MAC 주소로 프레임을 가르는 브릿지
브릿지는 데이터 링크 계층에서 네트워크 세그먼트를 연결한다. MAC 주소 테이블을 유지하면서 프레임의 전달 여부를 결정하고, 세그먼트 사이의 트래픽을 분리한다. 네트워크 흐름 제어와 트래픽 관리도 이 장비의 역할에 포함된다.
브릿지는 브로드캐스트 도메인을 분리하지 않는 대신 콜리전 도메인을 분리한다.
기업에서는 부서별 네트워크 트래픽을 분리해 성능을 개선하는 방식으로 쓸 수 있다. 연구소의 실험용 네트워크와 업무용 네트워크 사이 트래픽을 분리하는 경우도 이에 해당한다.
네트워크 사이의 경로를 정하는 라우터
라우터는 네트워크 계층에서 서로 다른 네트워크를 연결하는 장비다. IP 주소를 바탕으로 패킷을 목적지까지 전달하고, 라우팅 테이블과 라우팅 프로토콜을 사용해 경로를 결정한다.
동일 프로토콜을 쓰는 네트워크 간 연결을 담당하며, 브로드캐스트 도메인과 콜리전 도메인을 모두 분리한다.
라우터는 기업 본사와 지사 사이 VPN 구축에 활용할 수 있다. 가정에서는 인터넷 서비스 제공자(ISP) 네트워크와 홈 네트워크를 연결하고, 기업 내부에서는 부서별 서브넷 구성과 라우팅을 맡는다.
프로토콜 차이를 이어 주는 게이트웨이
게이트웨이는 전송, 세션, 표현, 응용 계층을 아우르며 서로 다른 프로토콜을 사용하는 네트워크를 연결한다. 프로토콜과 데이터 형식을 변환해 완전히 다른 네트워크 아키텍처 사이의 통신을 가능하게 한다.
이메일 게이트웨이는 서로 다른 이메일 시스템 간 메시지 교환에 쓰인다. 보안 게이트웨이는 내부와 외부 네트워크 사이에서 보안 정책을 적용하며, VoIP 게이트웨이는 기존 전화망(PSTN)과 IP 기반 음성 통신을 연결한다.
브릿지 기능을 확장한 스위치
스위치는 기존 기본형 장비의 기능을 통합한 발전형 장비다. MAC 주소를 기준으로 프레임을 전달하고 포트별로 콜리전 도메인을 분리한다. 브릿지를 확장해 다수의 포트를 제공하며, 여러 통신 세션을 동시에 처리할 수 있다.
레이어 2 스위치는 MAC 주소 기반 전송을 수행한다. 레이어 3 스위치는 여기에 라우팅 기능을 더한다.
기업 네트워크에서는 부서별 VLAN으로 논리적 네트워크를 분리하는 데 사용한다. 데이터센터에서는 서버 랙 간 고속 연결에, 대규모 캠퍼스 네트워크에서는 건물 간 백본과 사용자 접속에 활용한다.
통합 장비로서의 스위치 허브
스위치 허브는 리피터, 브릿지, 라우터의 기능을 결합한 통합 네트워크 장비다. 물리 계층에서는 신호를 증폭하고, 데이터 링크 계층에서는 MAC 주소로 프레임을 필터링한다. 일부 모델은 네트워크 계층의 IP 라우팅 기능도 제공한다.
현대 네트워크 환경에서 가장 보편적으로 사용되는 통합 장비다.
계층별 장비를 한눈에 비교하기
| OSI 계층 | 기본 장비 | 주요 기능 | 발전형 장비 |
|---|---|---|---|
| 물리(1) | 리피터 | 신호 증폭/재생성 | 스위치 허브 |
| 데이터 링크(2) | 브릿지 | MAC 주소 기반 필터링 | L2 스위치 |
| 네트워크(3) | 라우터 | IP 주소 기반 라우팅 | L3 스위치 |
| 전송-응용(4-7) | 게이트웨이 | 프로토콜 변환 | 애플리케이션 게이트웨이 |
장비 선택에 앞서 확인할 조건
장비의 계층별 기능만으로 구성 결정을 내릴 수는 없다. 네트워크 규모와 복잡성, 처리할 트래픽의 양과 패턴, 보안 요구사항을 함께 봐야 한다. 확장성과 미래 성장 가능성, 관리 및 모니터링의 용이성, 비용 대비 성능도 선택 기준이 된다.
소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)은 네트워크 제어 기능과 데이터 전달 기능을 분리한다. 네트워크 기능 가상화(NFV)는 하드웨어 장비를 소프트웨어로 대체하는 접근이다. 클라우드 네트워킹은 클라우드 환경에 맞춘 장비를 요구하며, 방화벽·IPS·VPN을 통합한 보안 기능과 저전력·대규모 연결을 위한 사물인터넷(IoT) 지원도 장비 발전 방향에 포함된다.