네크워크 기기의 처리 범위
- 물리 계층을 처리할 수 있는 기기
- 데이터 링크 계층을 처리할 수 있는 기기
상위 계층을 처리하는 기기는 하위 계층을 처리할 수 있지만, 그 반대는 불가
ex.
L7 스위치(애플리케이션 계층 처리 기기)는 그 밑의 모든 계층의 프로토콜 처리 가능
그렇지만 AP는 물리 계층밖에 처리하지 못함
- 애플리케이션 계층: L7 스위치
- 인터넷 계층: 라우터, L3 스위치
- 데이터 링크 계층: L2 스위치, 브리지
- 물리 계층: NIC, 리피터, AP
애플리케이션 계층을 처리하는 기기
L7 스위치
스위치: 여러 장비를 연결하고 데이터 통신 중재하며 목적지가 연결된 포트로만 전기 신호를 보내 데이터 전송하는 통신 네트워크 장비
L7 스위치(= 로드밸런서)
: 서버의 부하를 분산하는 기기
- 클라이언트로부터 오는 요청들을 뒤쪽의 여러 서버로 나누는 역할
- 목표 = 시스템이 처리할 수 있는 트래픽 증가
- URL, 서버, 캐시, 쿠키들을 기반으로 트래픽 분산
- 바이러스, 불필요한 외부 데이터 등을 걸러내는 필터링 기능
- 응용 프로그램 수준의 트래픽 모니터링
- 장애가 발생한 서버가 있다면 트래픽 분산 대상에서 제외 => 정기적인 헬스 체크(health check)를 이용
L4 스위치와 L7 스위치 차이
L4 스위치 L7 스위치 로드밸런서 (서버의 부하를 분산하는 기기) 전송 계층을 처리하는 기기 애플리케이션 계층을 처리하는 기기 스트리밍 관련 서비스에서 사용 불가능
IP와 포트를 기반으로 트래픽 분산IP, 포트 외에도
URL, HTTP 헤더, 쿠키들을 기반으로 트래픽 분산클라우드 서비스에서
NLB(Network Load Balancer) 컴포넌트로 로드밸런싱클라우드 서비스에서
ALB(Application Load Balancer) 컴포넌트로 로드밸런싱
헬스 체크
L4, L7 스위치가 정상적/비정상적 서버를 판별하는 방법
= 전송 주기와 재전송 횟수 등을 설정한 이후 반복적으로 서버에 요청을 보내는 것
- 서버에 부하가 되지 않을 만큼 요청 횟수가 적절해야 한다
- 예) TCP 요청을 보냈는데 3-웨이 핸드셰이크가 정상적으로 일어나지 않았다면 정상이 X
로드밸런서를 이용한 서버 이중화
- 로드밸런서의 대표적인 기능: 서버 이중화
- 서비스를 안정적으로 운용하기 위해 2대 이상의 서버가 필수적
(에러 발생 시 서버 1대가 종료되더라도 서비스는 안정적으로 운용되어야야 하기 때문)
로드밸런서 : 2대 이상의 서버를 기반으로 가상 IP를 제공하고 이를 기반으로 안정적인 서비스 제공
인터넷 계층을 처리하는 기기
라우터
: 여러 개의 네트워크를 연결, 분할, 구분시켜주는 역할
- 다른 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고받을 때
패킷 소모를 최소화하고 경로를 최적화하여
최소 경로로 패킷을 포워딩하는 라우팅을 하는 장비
L3 스위치
: L2 스위치의 기능과 라우팅 기능을 갖춘 장비
- L3 스위치 = 라우터라고 해도 무방
- 라우터 = 소프트웨어 기반의 라우팅 / 하드웨어 기반의 라우팅
하드웨어 기반의 라우팅 담당 장치 = L3 스위치
데이터 링크 계층을 처리하는 기기
L2 스위치
MAC 주소를 MAC 주소 테이블을 통해 관리
연결된 장치로부터 패킷이 왔을 때 패킷 전송을 담당
- IP 주소를 이해하지 못해 IP 주소를 기반으로 라우팅 불가능
- 단순히 패킷의 MAC 주소를 읽어 스위칭 하는 역할
- 목적지가 MAC 주소 테이블에 없다면 전체 포트에 전달
- MAC 주소 테이블의 주소는 일정 시간 이후 삭제하는 기능 존재
브리지
: 두 개의 근거리 통신망(LAN)을 상호 접속할 수 있도록 하는 통신망 연결 장치
- 포트와 포트 사이의 다리 역할
- 장치에서 받아온 MAC 주소를 MAC 주소 테이블로 관리
- 통신망 범위를 확장하고 서로 다른 LAN 등으로 이루어진 '하나의' 통신망 구축
물리 계층을 처리하는 기기
NIC
= LAN 카드 = 네트워크 인터페이스 카드(NIC, Network Interface Card)
- 2대 이상의 컴퓨터 네트워크 구성하는 데 사용
- 네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드
- 각 LAN 카드에는 주민등록번호처럼 각각을 구분하기 위한 고유의 식별번호인 MAC 주소가 있음
리피터
: 들어오는 약해진 신호 정도를 증폭하여 다른 쪽으로 전달하는 장치
AP
: 패킷을 복사하는 기기 (Access Point)
- AP에 유선 LAN 연결 후 다른 장치에서 무선 LAN 기술(와이파이 등)을 사용하여 무선 네트워크에 연결 가능
| 계층 | 기기 |
| 애플리케이션 계층 | L7 스위치 |
| 인터넷 계층 | 라우터, L3 스위치 |
| 데이터 링크 계층 | L2 스위치, 브리지 |
| 물리 계층 | NIC, AP, 리피터 |