상단형 스위치 구조 (r1)

상단형 스위치는 네트워크 토폴로지에서 코어 또는 애그리게이션 레이어에 위치하며, 하위 계층의 액세스 스위치나 다른 네트워크 장비들로부터 집중된 트래픽을 수용하고, 데이터 센터 내부 또는 다른 네트워크 세그먼트 간의 고속 통신을 담당하는 고성능 네트워크 스위치이다. 이는 일반적으로 백플레인 대역폭이 매우 높고, 포트 밀도가 높으며, 고급 라우팅 및 관리 기능을 갖추고 있다.

주요 역할은 네트워크의 중추로서 대규모 트래픽의 효율적인 집중(애그리게이션)과 분배이다. 하위 계층의 여러 스위치들이 연결되며, 이들 간의 통신 경로를 제공하고, VLAN 간 라우팅, 품질 보장(QoS) 정책 적용, 고가용성을 위한 이중화 설계 등 네트워크의 핵심 정책이 적용되는 지점이 된다. 따라서 네트워크의 성능, 안정성, 보안의 근간을 형성한다.

상단형 스위치는 네트워크 토폴로지에서 코어 레이어 또는 디스트리뷰션 레이어에 위치하는 장비이다. 이는 일반적인 3계층 네트워크 설계 모델에서 가장 상위 계층을 담당하며, 데이터 센터나 대규모 기업망의 중심 허브 역할을 한다. 하위 레이어의 액세스 스위치나 애그리게이션 스위치로부터 집중된 트래픽을 수용하고, 다른 상단형 스위치나 코어 라우터, 외부 네트워크와의 고속 연결을 제공한다.

토폴로지 내에서 상단형 스위치는 주로 망형(Mesh) 또는 부분 망형 구조로 연결되어 높은 고가용성과 이중화를 보장한다. 아래 표는 3계층 네트워크 모델에서 상단형 스위치의 일반적인 위치와 역할을 보여준다.

이러한 위치 때문에 상단형 스위치는 네트워크의 단일 장애점(Single Point of Failure)이 될 가능성이 높다. 따라서 물리적 이중화 구성, 스패닝 트리 프로토콜, 링크 애그리게이션 등의 기술을 활용하여 장애 시에도 트래픽 경로를 재구성하고 서비스 연속성을 유지한다. 또한, 여러 데이터 센터를 연결하는 백본 네트워크의 핵심 구성 요소로도 사용되어 지리적으로 분산된 자원 간의 고속 통신을 가능하게 한다.

상단형 스위치는 네트워크 토폴로지의 핵심 계층에 위치하여, 수많은 액세스 스위치와 서버로부터 집중되는 트래픽을 효율적으로 처리하도록 설계되었다. 이들의 가장 중요한 임무는 네트워크 혼잡을 방지하고 데이터 흐름의 원활함을 보장하는 것이다. 이를 위해 고성능 ASIC(주문형 반도체)과 고속 백플레인 아키텍처를 채택하여, 일반적으로 수백 Gbps에서 수 Tbps에 이르는 총 처리 용량을 제공한다. 이러한 대역폭은 데이터 센터나 대규모 기업망의 중앙 집중점에서 발생하는 막대한 양의 동시 데이터 전송을 수용하는 데 필수적이다.

집중적 트래픽 처리는 단순히 높은 속도뿐만 아니라 지능적인 트래픽 관리 능력을 포함한다. 상단형 스위치는 계층 3 스위칭을 지원하여 IP 주소 기반의 라우팅을 하드웨어 수준에서 고속으로 수행한다. 이는 서로 다른 VLAN(가상 LAN)이나 서브넷 간의 통신이 네트워크 성능의 병목 현상을 일으키지 않도록 한다. 또한, QoS(서비스 품질) 정책을 적용하여 비즈니스에 중요한 응용 프로그램(예: VoIP, 화상 회의)의 트래픽에 우선순위를 부여하고 대역폭을 보장할 수 있다.

트래픽 처리 성능을 보장하는 핵심 메커니즘 중 하나는 링크 애그리게이션이다. 이 기술을 통해 여러 개의 물리적 이더넷 링크를 하나의 논리적 채널로 결합하여, 액세스 스위치나 서버와의 상향 링크 대역폭을 극대화하고 연결의 중복성을 제공한다. 다음은 상단형 스위치의 대역폭 및 트래픽 처리 관련 주요 특성을 요약한 표이다.

이러한 고대역폭과 지능형 트래픽 관리 기능은 상단형 스위치가 예측 불가능한 트래픽 패턴과 급격한 대역폭 수요 증가에도 안정적인 네트워크 백본을 제공할 수 있게 하는 기반이 된다.

상단형 스위치는 네트워크의 핵심 장비로서 장애 발생 시 전체 시스템에 미치는 영향을 최소화하기 위해 고가용성을 필수적으로 제공한다. 이를 위해 물리적, 논리적 이중화 설계가 광범위하게 적용된다. 주요 접근 방식은 이중화 전원 공급 장치와 이중화 팬을 통한 하드웨어 내결함성, 그리고 이중화 관리 엔진을 통한 제어 평면의 보호를 포함한다. 이러한 설계는 단일 구성 요소의 고장이 스위치 전체의 운영을 중단시키지 않도록 보장한다.

네트워크 수준의 이중화는 링크 애그리게이션과 스패닝 트리 프로토콜의 변형들을 활용하여 구현된다. 링크 애그리게이션은 여러 물리적 포트를 하나의 논리적 채널로 묶어 대역폭을 증가시키는 동시에, 구성 링크 중 하나에 장애가 발생하더라도 나머지 링크를 통해 트래픽을 계속 전달할 수 있도록 한다. 스패닝 트리 프로토콜 계열, 특히 RSTP나 MSTP는 네트워크에 중복 경로가 존재할 때 루프 형성을 방지하면서도 백업 경로를 대기 상태로 유지하다가 주 경로에 장애가 발생하면 수 밀리초 내에 트래픽을 전환하도록 한다.

더 진보된 이중화 방식으로는 스택킹이나 버추얼 섀시 기술이 있다. 이는 여러 대의 물리적 스위치를 하나의 논리적 장비처럼 관리하게 해주며, 구성원 중 한 대에 장애가 발생하더라도 나머지 구성원이 자동으로 그 역할을 인계받아 네트워크 서비스를 지속한다. 이러한 방식은 단일 장비의 이중화를 넘어 시스템 전체의 내결함성을 제공한다.

이러한 다층적인 이중화 설계는 계획된 유지보수 작업 중에도 서비스 중단 없이 펌웨어 업그레이드나 구성 변경을 가능하게 하는 인 서비스 소프트웨어 업그레이드와 같은 고급 기능의 기반이 된다. 결과적으로 상단형 스위치의 고가용성 설계는 네트워크의 가동 시간과 비즈니스 연속성을 보장하는 핵심 요소이다.

상단형 스위치는 네트워크의 핵심 지점에서 운영되므로, 중앙 집중식이고 세분화된 관리 기능을 제공하는 것이 필수적이다. 대부분의 상단형 스위치는 웹 기반의 그래픽 사용자 인터페이스와 함께 CLI를 통한 정교한 구성 관리를 지원한다. 이를 통해 네트워크 관리자는 VLAN 설정, QoS 정책 적용, 포트별 접근 제어 목록 구성 등을 중앙에서 효율적으로 수행할 수 있다. 또한 SNMP를 통한 원격 모니터링과 구성 백업/복원 도구는 대규모 네트워크 운영의 편의성을 크게 높인다.

보안 측면에서 상단형 스위치는 네트워크 접근 제어의 첫 번째 방어선 역할을 한다. 802.1X 프로토콜을 기반으로 한 네트워크 접근 제어는 사용자나 장치의 인증을 통해 허가된 엔티티만 네트워크 자원을 이용할 수 있도록 보장한다. 또한 동적 VLAN 할당 기능은 인증 결과에 따라 사용자를 특정 보안 구역으로 자동 배치하여 네트워크 세분화를 강화한다.

고급 보안 기능으로는 IP Source Guard나 Dynamic ARP Inspection 같은 주소 변조 공격 방어 기술이 포함된다. 이러한 기능들은 네트워크 레이어에서 ARP 스푸핑이나 IP 주소 위변조 공격을 탐지하고 차단한다. 많은 상단형 스위치는 침입 탐지 및 방지 시스템과 연동하거나, 내부 트래픽에 대한 심층 패킷 분석을 위한 sFlow나 NetFlow 같은 트래픽 샘플링 프로토콜을 지원하여 이상 징후를 조기에 발견할 수 있게 한다.

상단형 스위치의 하드웨어 구조는 고성능과 고가용성을 실현하기 위해 설계된 핵심 구성 요소들로 이루어져 있다. 주요 구성 요소로는 백플레인, 다양한 유형의 포트, 그리고 확장성을 제공하는 모듈이 있다.

백플레인은 스위치 내부의 데이터 고속도로 역할을 하며, 모든 라인 카드와 제어 카드를 상호 연결한다. 이 내부 버스 구조는 모듈 간의 데이터 교환 속도를 결정짓는 핵심 요소로, 일반적으로 이더넷 포트의 총 용량보다 훨씬 큰 대역폭을 제공하여 모든 포트가 동시에 최대 속도로 동작할 수 있는 논블로킹 아키텍처를 지원한다. 백플레인의 설계와 용량은 스위치의 전체 처리 성능과 확장 가능성을 직접적으로 좌우한다.

상단형 스위치의 포트는 다양한 속도와 매체 유형을 지원하여 네트워크 요구사항에 유연하게 대응한다. 일반적인 포트 구성은 다음과 같다.

모듈식 설계는 상단형 스위치의 큰 장점 중 하나이다. 사용자는 고정된 포트 구성 대신 필요에 따라 다양한 기능의 라인 카드를 슬롯에 장착하여 네트워크를 유연하게 확장할 수 있다. 예를 들어, 추가적인 10GbE 포트가 필요하면 해당 라인 카드를 추가로 장착하면 된다. 또한, 제어 엔진 모듈과 팬 및 전원 공급 장치도 일반적으로 이중화 구성이 가능한 모듈식으로 설계되어, 시스템의 가용성을 높이고 운영 중 교체가 가능하도록 한다.

상단형 스위치는 전용 네트워크 운영체제를 실행하여 하드웨어 자원을 관리하고 다양한 네트워킹 프로토콜을 지원한다. 이 운영체제는 스위치의 모든 기본적인 패킷 포워딩, 관리, 보안 기능을 제어하는 핵심 소프트웨어 계층이다. 주요 제조사들은 각자 고유의 운영체제를 개발하여 제공하며, 예를 들어 시스코의 IOS 또는 IOS-XE, 주니퍼 네트웍스의 Junos OS 등이 대표적이다. 이러한 운영체제는 명령줄 인터페이스(CLI)나 웹 기반의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해 구성 및 관리를 가능하게 한다.

소프트웨어 측면에서 상단형 스위치는 광범위한 레이어 2 및 레이어 3 네트워킹 프로토콜을 구현한다. 핵심적인 레이어 2 프로토콜로는 루프를 방지하고 네트워크 토폴로지의 안정성을 보장하는 스패닝 트리 프로토콜 계열(STP, RSTP, MSTP)과, 여러 물리적 링크를 하나의 논리적 채널로 결합하여 대역폭과 내결함성을 높이는 링크 애그리게이션 프로토콜(LACP)이 있다. 또한, 네트워크를 논리적으로 분할하는 VLAN 기술과 VLAN 간 통신을 위한 인터-VLAN 라우팅 기능을 지원한다.

레이어 3 또는 라우팅 기능에서는 정적 라우팅과 동적 라우팅 프로토콜을 처리한다. 대규모 엔터프라이즈 환경에서 내부 네트워크 경로를 동적으로 학습하고 공유하기 위해 OSPF, EIGRP 등의 내부 게이트웨이 프로토콜을 실행할 수 있다. 또한, 고급 모델들은 BGP와 같은 외부 게이트웨이 프로토콜도 지원하여 데이터 센터 간 연결이나 대형 네트워크의 코어에서 사용된다.

관리 및 보안을 위한 소프트웨어 기능도 필수적이다. SNMP를 통한 네트워크 모니터링, Syslog 서버로의 로그 전송, NetFlow 또는 sFlow를 이용한 트래픽 분석이 가능하다. 보안 측면에서는 802.1X 프로토콜을 활용한 네트워크 접근 제어, ACL을 통한 트래픽 필터링, 그리고 관리 접근을 암호화하는 SSH 및 TLS 프로토콜 지원이 일반적이다. 이러한 소프트웨어 스택은 펌웨어 업데이트를 통해 새로운 기능 추가, 성능 개선, 보안 취약점 패치가 지속적으로 이루어진다.

스패닝 트리 프로토콜(STP)은 이더넷 네트워크에서 루프 형성을 방지하고, 장애 발생 시 대체 경로를 제공하는 2계층 프로토콜이다. IEEE 802.1D 표준으로 정의된 STP는 네트워크 내 모든 스위치 간에 브리지 프로토콜 데이터 유닛(BPDU)을 교환하여 루프가 없는 논리적 트리 토폴로지를 자동으로 구성한다. 이 과정에서 루트 브리지 선출, 루트 포트 및 지정 포트 선정 등의 단계를 거쳐 특정 경로는 차단 상태로 전환된다. 이로 인해 물리적 루프는 존재하더라도 데이터 프레임이 무한 순환하는 것을 막을 수 있다.

기존 STP의 느린 수렴 시간(30~50초) 문제를 해결하기 위해 발전된 프로토콜이 신속 스패닝 트리 프로토콜(RSTP, IEEE 802.1w)이다. RSTP는 포트 상태를 단순화(차단, 학습, 전송)하고, 백업 포트와 같은 새로운 포트 역할을 도입하여 수렴 시간을 1~2초 이내로 크게 단축시켰다. 또한 BPDU를 상시 교환하는 방식으로 장애 감지 속도를 향상시켰다.

여러 개의 VLAN이 존재하는 복잡한 네트워크 환경에서는 다중 스패닝 트리 프로토콜(MSTP, IEEE 802.1s)이 주로 사용된다. MSTP는 여러 VLAN을 하나의 스패닝 트리 인스턴스(MSTI)로 그룹화할 수 있어, VLAN마다 별도의 트리를 구성하는 기존 방식보다 훨씬 효율적으로 네트워크 자원을 활용한다. 이는 트래픽 부하 분산과 관리 편의성을 동시에 제공한다.

상단형 스위치는 일반적으로 이러한 모든 프로토콜을 지원하며, 네트워크의 규모와 복잡도에 따라 RSTP나 MSTP를 기본으로 구성한다. 특히 링크 애그리게이션과 같은 다른 고가용성 기술과 결합하여 완벽에 가까운 네트워크 가용성을 실현하는 데 핵심적인 역할을 한다.

링크 애그리게이션은 여러 개의 물리적 이더넷 링크를 하나의 논리적 채널로 결합하여 대역폭을 증가시키고 이중화를 제공하는 기술이다. IEEE 802.3ad 표준으로 정의되며, LACP는 이 표준을 구현하는 프로토콜이다. 상단형 스위치에서는 코어나 애그리게이션 레이어 간의 고대역폭 업링크를 구성하거나 서버 팜에 대한 고속 연결을 제공할 때 필수적으로 활용된다.

기본 동작 방식은 두 장치(예: 두 대의 상단형 스위치 또는 스위치와 서버) 간에 여러 물리 포트를 하나의 논리적 포트 채널로 묶는 것이다. LACP는 이 포트 그룹을 구성하고 관리하는 데 사용된다. LACP가 활성화되면 장치들은 LACPDU라는 특수 패킷을 교환하여 각 포트의 가용성을 확인하고, 호환 가능한 설정을 가진 포트들을 자동으로 그룹화한다. 이는 수동 구성보다 유연하고 오류에 강한 구성을 가능하게 한다.

주요 이점은 다음과 같다. 첫째, 여러 링크의 대역폭을 합산하여 처리 용량을 극대화한다. 예를 들어, 10Gbps 포트 4개를 애그리게이션하면 최대 40Gbps의 논리적 대역폭을 얻을 수 있다. 둘째, 로드 밸런싱을 통해 트래픽이 멤버 링크들에 분산되어 전송 효율이 향상된다. 셋째, 한 개의 물리적 링크에 장애가 발생하더라도 나머지 링크를 통해 연결성을 유지하므로 네트워크 가용성이 높아진다.

상단형 스위치에서 LACP를 구성할 때는 양쪽 장치의 포트 설정(속도, 듀플렉스 모드, VLAN 구성 등)이 일치해야 한다. 또한 트래픽 분산 방식을 해시 알고리즘 기반으로 설정하는 것이 일반적이며, 이는 출발지/목적지 MAC 주소 또는 IP 주소 등을 기준으로 특정 트래픽 흐름이 항상 동일한 물리 링크를 통해 전송되도록 보장한다[2].

가상 LAN(VLAN)은 물리적 네트워크를 논리적으로 분할하여 독립적인 브로드캐스트 도메인을 생성하는 기술이다. 상단형 스위치는 포트 기반, MAC 주소 기반, 프로토콜 기반 등 다양한 방식으로 VLAN을 구성할 수 있다. 이를 통해 네트워크 관리자는 부서, 기능, 보안 수준에 따라 트래픽을 격리하고, 불필요한 브로드캐스트 트래픽의 범위를 제한하여 네트워크 성능과 보안을 향상시킨다. VLAN 간 통신은 기본적으로 차단되며, 이를 위해서는 라우팅 기능이 필요하다.

상단형 스위치는 종종 레이어 3 스위치 기능을 내장하여 VLAN 간 라우팅을 수행한다. 이는 라우터를 별도로 거치지 않고도 스위치 자체에서 IP 주소를 기반으로 한 패킷 포워딩이 가능함을 의미한다. 일반적으로 스위치 가상 인터페이스(SVI)를 생성하여 각 VLAN에 게이트웨이 IP 주소를 할당하는 방식으로 구성된다. 이 방식은 하드웨어 기반의 고속 라우팅을 제공하며, 네트워크 지연을 줄이고 설계를 단순화하는 장점이 있다.

VLAN과 라우팅을 결합한 설계는 네트워크 구조를 유연하게 만든다. 예를 들어, 물리적 위치에 관계없이 동일한 논리적 네트워크에 속한 장치들을 그룹화할 수 있다. 또한, 액세스 제어 목록(ACL)이나 방화벽 정책을 VLAN 단위로 적용하여 세분화된 보안 정책을 구현할 수 있다. 상단형 스위치는 일반적으로 동적 라우팅 프로토콜 (예: OSPF, EIGRP)을 지원하여 대규모 네트워크에서 복잡한 라우팅 테이블을 자동으로 관리하고 최적의 경로를 선택할 수 있게 한다.

용량 계획은 네트워크의 현재 및 미래 요구사항을 충족할 수 있도록 상단형 스위치의 성능과 확장성을 설계하는 과정이다. 핵심은 포트 밀도, 백플레인 대역폭, 패킷 포워딩 성능, 그리고 전력 및 냉각 용량을 종합적으로 평가하는 것이다. 네트워크 설계자는 예상되는 최대 트래픽 부하, 연결될 액세스 스위치 및 서버의 수, 그리고 VLAN 및 링크 애그리게이션과 같은 기능 사용에 따른 오버헤드를 고려해야 한다. 특히 데이터 센터 환경에서는 서버 가상화와 SAN 통합으로 인한 동쪽-서쪽 트래픽 증가 추세를 반드시 예측에 포함시켜야 한다.

스케일링은 네트워크 성장에 따라 용량을 확장하는 전략을 의미한다. 수직적 스케일링(Scale-up)은 단일 상단형 스위치 채assis에 고성능 라인 카드나 모듈을 추가하거나, 더 높은 용량의 장비로 교체하는 방식이다. 이는 관리 편의성이 높지만, 단일 장비의 물리적 한계에 도달할 수 있다. 수평적 스케일링(Scale-out)은 여러 대의 상단형 스위치를 스택킹이나 클러스터링 기술로 논리적으로 하나의 장비처럼 묶어 처리 능력과 포트 수를 늘리는 방식이다. 이 방식은 점진적인 확장과 높은 가용성을 제공하는 현대적인 접근법이다.

효율적인 스케일링을 위해서는 다음과 같은 요소를 사전에 계획해야 한다.

장기적인 관점에서의 용량 계획은 일반적으로 3~5년 후의 네트워크 요구사항을 예측하여, 초기 투자 비용과 미래 확장 비용 사이의 균형을 찾는 것을 목표로 한다. 모듈형 설계와 오픈 표준을 지원하는 플랫폼을 선택하는 것이 유연한 스케일링을 가능하게 한다.

장애 대비 및 복구 전략은 상단형 스위치를 기반으로 한 네트워크의 안정성과 비즈니스 연속성을 보장하는 핵심 요소이다. 이는 단순한 하드웨어 이중화를 넘어, 장애 발생 시 서비스 중단 시간을 최소화하는 체계적인 접근법을 포함한다.

주요 장애 대비 전략으로는 하드웨어 수준의 이중화가 필수적이다. 이는 전원 공급 장치, 팬, 관리 엔진, 백플레인 등 핵심 구성 요소를 중복 구성하여 단일 장치 고장 시에도 스위치가 정상 작동하도록 한다. 또한, 링크 애그리게이션과 스패닝 트리 프로토콜을 활용한 물리적 경로 이중화는 특정 링크나 중간 장비에 장애가 발생하더라도 트래픽을 대체 경로로 자동 전환시킨다. 네트워크 설계 단계에서 스택킹이나 VSS와 같은 가상화 기술을 도입하면, 여러 물리적 스위치를 하나의 논리적 장치로 관리하여 장애 조치 시간을 크게 단축할 수 있다.

복구 전략은 장애 발생 후 신속한 서비스 복원을 목표로 한다. 이를 위해 정기적인 구성 백업은 가장 기본적인 조치이다. 현재 운용 중인 설정 파일을 안전한 위치에 주기적으로 백업하고, 주요 변경 사항이 있을 때마다 즉시 백업을 수행해야 한다. 장애 발생 시에는 사전에 정의된 복구 절차에 따라 백업된 구성 파일을 신속하게 적용하거나, 대체 장비를 준비된 구성으로 교체하여 서비스를 복원한다. 또한, SNMP 트랩, Syslog 서버, 네트워크 모니터링 도구를 활용한 사전 경보 시스템을 구축하여 잠재적 장애 징후를 조기에 발견하고 선제적으로 대응하는 것이 중요하다.

시스코 시스템즈의 Catalyst 시리즈는 기업용 상단형 스위치 시장에서 오랜 기간 동안 사실상의 표준으로 자리 잡은 제품군이다. 이 시리즈는 네트워크의 핵심을 구성하는 다양한 모델을 포함하며, 높은 신뢰성, 확장성, 그리고 풍부한 기능 세트로 유명하다. Catalyst 스위치는 모듈러 섀시 형식과 고정 포트 형식 모두를 제공하여 다양한 규모와 요구 사항의 데이터 센터 및 기업 백본에 적용된다.

주요 Catalyst 제품군은 다음과 같이 분류된다. 고성능 모듈러 스위치로는 Catalyst 9000 시리즈가 있으며, 이는 SD-Access 및 DNA Center와 같은 소프트웨어 정의 네트워킹 솔루션을 위한 플랫폼 역할을 한다. 전통적인 고성능 백본 스위치로는 Catalyst 6500 시리즈와 Catalyst 6800 시리즈가 있다. 중견 규모 기업을 위한 고정형 스위치로는 Catalyst 3850 시리즈와 Catalyst 9300 시리즈가 대표적이다. 이들 제품은 스택킹 기술을 통해 논리적으로 단일 장비처럼 관리될 수 있는 확장성을 제공한다.

Catalyst 스위치는 Cisco IOS 또는 Cisco IOS XE 네트워크 운영 체제를 기반으로 구동된다. 이 운영 체제는 포괄적인 라우팅, 스위칭, 보안, 관리 기능을 통합하여 제공한다. Catalyst 시리즈는 NetFlow 같은 상세한 트래픽 분석 도구, 강력한 ACL, 그리고 Cisco TrustSec과 같은 정책 기반 보안 아키텍처를 지원한다. 또한, Cisco Prime 또는 DNA Center와 같은 중앙 관리 플랫폼과의 통합을 통해 대규모 네트워크의 배포와 운영을 단순화한다.

주니퍼 네트웍스의 EX 시리즈는 엔터프라이즈 코어 및 분산형 코어 배포를 위한 상단형 이더넷 스위치 제품군이다. 이 시리즈는 주니퍼 Junos OS를 기반으로 하여 운영의 일관성과 자동화 가능성을 제공한다. EX 시리즈는 높은 포트 밀도와 확장성을 갖추고 있으며, 가상 샤시 구성을 지원하는 모델을 포함하여 네트워크 성장에 유연하게 대응할 수 있다.

주요 제품 라인은 성능과 규모에 따라 구분된다. EX9200 시리즈는 모듈형 샤시 디자인을 채택한 최상위 코어/애그리게이션 스위치로, 수 테라비트 수준의 백플레인 대역폭을 자랑한다. EX4650 시리즈는 고밀도 25/100GbE 액세스를 제공하는 컴팩트한 리프 스파인 스위치이며, EX4400과 EX4300 시리즈는 스택킹이 가능한 고정 포트 구성의 애그리게이션/액세스 계층 스위치로 널리 사용된다.

EX 시리즈는 Junos OS Evolved를 탑재한 모델을 통해 완전한 프로그래밍 가능성과 컨테이너 기반의 서비스를 지원한다. 또한 주니퍼 마이스타 자동화 플랫폼, 이더넷 VPN(EVPN), VXLAN과 같은 기술과의 긴밀한 통합을 강점으로 내세운다. 이는 현대적인 데이터 센터와 캠퍼스 네트워크의 소프트웨어 정의 접근 방식을 구현하는 데 기여한다.

아루바 네트워킹은 HPE의 자회사로, 유선 및 무선 네트워크 솔루션을 제공한다. 아루바의 상단형 스위치 라인업은 주로 CX 시리즈로 알려져 있으며, 데이터 센터 및 캠퍼스 네트워크의 코어와 애그리게이션 계층에서 사용되도록 설계되었다. 이 시리즈는 인텔리전트 엣지 아키텍처에 통합되어, 보안과 자동화에 중점을 둔 통합된 유선-무선 경험을 제공하는 것이 목표이다.

CX 시리즈 스위치는 AOS-CX라는 단일 모듈식 운영 체제를 기반으로 한다. 이 운영체제는 REST API를 광범위하게 지원하여 자동화와 인프라스트럭처 as Code 접근을 용이하게 한다. 또한 내장된 네트워크 분석 엔진을 통해 실시간 가시성과 문제 해결 기능을 제공한다. 주요 하드웨어 제품군으로는 고정 포트 구성의 6300 시리즈와 모듈형 슬롯을 갖춘 8400 시리즈가 있다.

주요 모델과 특징은 다음과 같다.

이 스위치들은 아루바 센트럴 클라우드 관리 플랫폼과의 통합을 통해 중앙 집중식 관리를 가능하게 한다. 또한 다이나믹 세그멘테이션 기술을 활용하여 사용자, 장치, 애플리케이션 기반의 정책 기반 보안 구역을 생성할 수 있다. 이를 통해 전통적인 VLAN 기반 세분화보다 유연한 보안 아키텍처를 구현한다.

구성 관리는 상단형 스위치의 설정과 운영 정책을 일관되게 유지하고 변경을 통제하는 과정이다. 일반적으로 CLI나 웹 GUI를 통해 이루어지며, 대규모 환경에서는 네트워크 구성 관리 도구를 활용해 여러 장비의 구성을 중앙에서 배포하고 백업한다. 구성 파일의 정기적인 백업은 운영자 실수나 장애 발생 시 빠른 복구를 가능하게 한다. 또한, 변경 관리 절차를 통해 모든 구성 변경을 기록하고 승인하는 것이 중요하다.

펌웨어 업데이트는 스위치의 내장 소프트웨어(IOS, Junos 등)를 최신 버전으로 유지하는 작업이다. 업데이트는 보안 취약점 해결, 새로운 기능 추가, 성능 및 안정성 향상을 목적으로 한다. 업데이트 절차는 일반적으로 다음 단계를 따른다. 먼저 제조사 홈페이지에서 호환되는 최신 펌웨어 이미지를 다운로드하고, 기존 구성을 백업한다. 그 후 TFTP나 SCP를 통해 새 이미지를 스위치에 전송하고, 재부팅을 통해 새 펌웨어로 전환한다.

업데이트는 주의 깊게 계획되어야 하며, 특히 고가용성이 요구되는 환경에서는 정기 유지보수 시간을 활용하거나 스택 또는 이중화 구성에서 한 번에 한 장비씩 순차적으로 진행하여 서비스 중단을 최소화한다. 업데이트 후에는 성능 모니터링을 강화하여 예상치 못한 문제를 신속히 발견한다.

상단형 스위치의 성능과 트래픽을 모니터링하기 위해 다양한 도구와 방법이 사용됩니다. 네트워크 운영자는 이러한 도구를 통해 실시간 상태를 파악하고, 잠재적 문제를 사전에 발견하며, 용량 계획을 수립합니다.

주요 모니터링 방법으로는 SNMP 기반의 통합 네트워크 관리 시스템이 널리 사용됩니다. 이 시스템은 스위치로부터 MIB 정보를 수집하여 포트별 대역폭 사용률, 오류 패킷 수, CPU 및 메모리 사용량 등을 그래픽 인터페이스로 제공합니다. 또한, NetFlow, sFlow 또는 IPFIX와 같은 트래픽 흐름 분석 프로토콜을 활용하면, 네트워크를 통과하는 트래픽의 세부적인 구성(예: 상위 애플리케이션, 통신 주체)을 분석할 수 있어 비정상적인 트래픽 패턴이나 보안 위협을 식별하는 데 도움이 됩니다.

스위치 자체의 명령줄 인터페이스나 웹 관리 콘솔을 통한 점검도 기본적인 모니터링 수단입니다. 여기서 포트 상태, MAC 주소 테이블, 스패닝 트리 프로토콜 토폴로지 정보를 직접 확인할 수 있습니다. 고급 모니터링을 위해선 패킷 분석기가 활용되기도 합니다. 스위치의 미러링 포트 기능을 설정하여 특정 포트의 트래픽을 복제해 분석 장비로 전송하면, 심층적인 패킷 캡처와 프로토콜 디버깅이 가능해집니다.

효과적인 모니터링을 위해서는 기준 성능 수치를 설정하고 지속적으로 추적하는 것이 중요합니다. 이를 통해 정상적인 동작 기준선을 마련하고, 이를 벗어나는 이상 징후가 발생할 때 즉각적인 경고를 생성하도록 구성할 수 있습니다. 이러한 모니터링 체계는 네트워크의 가용성과 성능을 유지하고, 문제 발생 시 신속한 근본 원인 분석을 가능하게 합니다.