네트워크 기기

네트워크 기기의 처리 범위

네트워크 기기는 계층별로 처리 범위가 다르다. 상위 계층의 기기는 하위 계층을 처리할 수 있지만 반대로는 불가능하다.

1. 애플리케이션 계층: L7 스위치
2. 인터넷 계층: 라우터, L3 스위치
3. 데이터 링크 계층: 브리지, L2 스위치
4. 물리 계층: NIC, 리피터, AP

• 스위치: 여러 장비를 연결하고 데이터 통신을 중재해 목적지 포트로만 전기 신호를 보내는 통신 네트워크 장비이다.

애플리케이션 계층을 처리하는 기기

L7 스위치

L7 스위치는 로드밸런서라고 불리며 서버 부하를 분산한다. 클라이언트로 오는 요청들을 여러 서버로 나누고 시스템이 처리할 수 있는 트래픽 증가를 목표로 한다. URL, 서버, 캐시, 쿠키 기반으로 트래픽을 분산한다. 

바이러스, 불필요한 외부 데이터를 걸러 필터링도 해주며 프로그램 수준의 트래픽 모니터링도 가능하다. 만약 장애가 발생한 서버가 있으면 헬스 체크(health check)를 이용해 트래픽 분산 대상에서 제외해준다.

 

-L4 스위치와 L7 스위치 차이

L4 스위치: 로드밸런서이며 인터넷 계층을 처리하는 기기, 스트리밍 서비스에서는 사용할 수 없음, 메시지를 기반으로 인식하지 못하고 IP와 port 기반으로 트래픽을 분산

L7 스위치: IP, port 외 URL, HTTP 헤더, 쿠키 기반으로 트래픽 분산

 

-헬스 체크

L4, L7 모두 헬스 체크를 통해 서버 상태를 체크한다. 

헬스 체크는 전송 주기, 재전송 횟수 등을 설정한 이후 반복적으로 서버에 요청하는 것, 이때 서버에 부하가 되지 않게 요청 회수가 적절해야한다. TCP, HTTP 등으로 요청을 보내고 정상 서버로 판별

ex) TCP 요청을 보냈는데 3-웨이 핸드셰이크가 일어나지 않으면 비정상

 

-로드밸런서를 이용한 서버 이중화

로드밸런서는 서버 이중화를 한다. 서버를 안정적으로 하기 위해서 서버를 2대 이상을 둔다. 따라서 로드밸런서는 2대 이상의 서버를 기반으로 가상 IP를 제공해 안정적인 서비스를 제공한다.

 

인터넷 계층을 처리하는 기기

라우터(router)

라우터는 네트워크 연결, 분할, 구분하는 역할을 한다. 다른 네트워크에 존재하는 장치끼리 데이터를 주고 받을 때 패킷 소모를 적게, 경로를 최적화하여 최소 경로로 패킷을 포워딩해주는 장비이다.

 

L3 스위치

L3 스위치는 L2 스위치의 기능과 라우팅 기능을 갖춘 장비이다. L3 스위치는 라우터라고 해도 무방하다. 

라우터는 SW기반 라우팅과 HW 기반 라우팅으로 나눠지고 HW 기반 라우팅을 담당하는 장치가 L3 스위치이다.

	L2 스위치	L3 스위치
참조 테이블	MAC 주소 테이블	라우팅 테이블
참조 PDU	이더넷 프레임	IP 패킷
참조 주소	MAC 주소	IP 주소

데이터 링크 계층을 처리하는 기기

L2 스위치

L2 스위치

L2 스위치는 장치들이 MAC 주소를 MAC 주소 테이블을 통해 관리한다. 그리고 패킷이 왔을 때 패킷 전송을 담당한다.

IP 주소를 이해 못해서 IP 주소 기반으로 라우팅은 불가능하다. 따라서 단순 패킷의 MAC 주소를 읽어 스위칭한다. 목적지가 MAC 테이블에 없으면 전체 포트를 전달하고 MAC 주소 테이블의 주소는 일정 시간 이후에 삭제할 수 있다. 

브리지(bridge)

브리지는 두 개의 근거리 통신망(LAN)을 상호 접속할 수 있는 통신망 연결 장치이다. 포트와 포트 사이의 다리 역할을 하며 MAC 주소를 MAC 주소 테이블로 관리한다. 즉 하나의 통신망을 구축할 때 사용된다.

물리 계층을 처리하는 기기

NIC(Network Interface Card)

LAN 카드라고 하는 네트워크 인터페이스 카드는 2대 이상의 컴퓨터 네트워크를 구성하는데 사용된다. 네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신할 수 있도록 설치된 확장 카드이다. 각 LAN 카드에는 고유 식별번호인 MAC 주소가 있다.

리피터(repeater)

리피터는 들어오는 약해진 신호를 증폭해 다른 쪽으로 전달하는 장치이다. 이를 이용해 패킷이 더 멀리 갈 수 있다.

AP(Access Point)

AP는 패킷을 복사하는 기기이다. AP에 유선 LAN을 연결하고 다른 장치에서 무선 LAN(와이파이 등)을 이용할 수 있다.