네트워크 기기 07.06

2.3.1 네트워크 기기의 처리 범위

애플리케이션 계층: L7스위치

전송 계층: L4 스위치

인터넷 계층: 라우터, L3스위치

데이터 링크 계층: L2스위치, 브릿지

물리 계층: NIC, 리피터, AP

2.3.2 네트워크 기기의 처리 범위

 

스위치: 여러 장비를 연결하고, 데이터 통신을 중재하며, 목적지가 연결된 포트로만 데이터를 전송하는 통신 네트워크 장비

 

L7 스위치 (aka. 로드밸런서)

서버의 부하를 분산하는 기기. 클라이언트로 부터 오는 요청들을 back의 여러 서버로 나누는 역할, 트래픽 증가를 목표로 한다.

URL, 서버, 캐시, 쿠키들을 기반으로 트래픽을 분산. 필터링 기능 및 트래픽 모니터링 가능

정기적인 health check를 이용하여 장애가 발생한 서버를 트래픽 분산 대상에서 제거

 

L4스위치와 L7스위치의 차이

L4 스위치 : 전송계층을 처리함, IP/Port를 기반으로 트래픽을 분산

L7 스위치: URL, 서버, 캐시, 쿠키를 기반으로 트래픽을 분산.

AWS에서 L7 스위치를 이용한 로드밸런싱은 ALB(Application Load Balancer),
L4 스위치를 이용한 로드밸런싱은 NLB(Network Load Balancer)

 

Health check

L4, L7 스위치 모두 헬스 체크를 통해 정상적인 서버 또는 비정상적인 서버를 판별.

health check? 전송 주기와 재전송 횟수 등을 설정한 이후, 반복적으로 서버에 요청을 보내는 것

→요청 횟수가 서버에 부하가 되지 않을 만큼 적절해야 한다. TCP, HTTP등 다양한 방법으로 요청을 보내며, 요청이 정상적으로 이뤄졌다면 정상적인 서버로 판별한다.

 

로드밸런서를 이용한 서버 이중화

서버 1대가 장애로 인하여 종료되더라도 서비스는 안정적으로 운용되어야 하기 때문에 2대 이상의 서버가 필요하다.로드 밸런서는 2대 이상의 서버를 기반으로 가상의 IP를 제공하고, 이를 기반하여 안정적인 서비스를 제공한다.사용자는 로드밸런서가 제공하는 가상 IP에 접근하고, 로드밸런서가 적절한 서버에 분산한다. 사용자는 서버의 장애여부와 관계없이 서비스를 받을 수 있다.

 

2.3.3 인터넷 게층을 처리하는 기기

라우터

라우터는 여러 개의 네트워크를 연결, 분할, 구분시켜주는 역할을 하며 "다른 네트워크에 존재하는 장치들끼리 서로 데이터를 주고받을 때 패킷 소모를 최소화하고 경로를 최적화하여 최소 경로로 패킷을 포워딩" 하는 라우팅을 하는 장비이다.

 

L3 스위치 (~ 라우터)

L3 스위치는 L2 스위치의 기능과 라우팅 기능을 갖춘 장비를 뜻한다.

라우터는 소프트웨어 기반/하드웨어 기반으로 나눠지고, 하드웨어 기반 라우팅을 담당하는 장치는 L3 스위치이다.

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

2.3.4 데이터 링크 계층을 처리하는 기기

L2 스위치

L2 스위치는 장치들의 MAC 주소를 MAC 주소 테이블을 통해 관리한다.

연결된 장치로부터 패킷이 왔을 때 패킷 전송을 담당한다.

IP 주소를 이해하지 못하여 IP 주소를 기반으로 라우팅은 불가능하다.

목적지가 MAC 주소 테이블에 없다면, 브로드캐스팅을 통해 MAC 주소를 알아낼 수 있다.

 

브리지(Bridge)

두 개의 LAN을 상호 접속할 수 있도록 하는 통신망 연결장치.

포트와 포트 사이의 다리 역할을 하며, 장치에서 받아온 MAC 주소를 MAC 주소 테이블로 관리한다.

브리지는 통신망 범위를 확장하고, 서로 다른 LAN으로 이루어진 '하나의' 통신망을 구축할 때 사용한다.

 

2.3.5 물리 계층을 처리하는 기기

NIC, 리피터, AP

 

NIC

LAN카드라고 하는 NIC(Network Interface Card)는 2대 이상의 컴퓨터 네트워크를 구성하는 데 사용한다.

네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신 할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장카드이다.각 LAN 카드에는 MAC주소가 있다.

 

리피터

리피터는 들어오는 신호를 증폭하여 다른 쪽으로 전달하는 장치를 의미한다. 이를 통해 패킷이 더 멀리 갈 수 있다.광케이블이 보급되며 잘 쓰이지 않는다.

 

AP(Access Point)

패킷을 복사하는 기기AP에 유선 LAN을 연결한 후 다른 장치에서 무선 LAN 기술을 사용하여 무선 네트워크 연결을 할 수 있다.