네트워크는 여러 개의 네트워크 기기를 기반으로 구축된다.

네트워크 기기의 처리 범위

네트워크 기기는 계층별로 처리 범위를 나눌 수 있다. 이 때 상위 계층을 처리하는 기기는 하위 계층을 처리할 수 있지만, 그 반대는 불가능하다.

  • 애플리케이션 계층: L7 스위치
  • 인터넷 계층: 라우터, L3 스위치
  • 데이터 링크 계층: L2 스위치, 브리지
  • 물리 계층: NIC, 리피터, AP

→ L7 스위치: 모든 계층의 프로토콜 처리 가능 / AP: 물리 계층만 처리 가능


애플리케이션 계층 처리 기기

L7 스위치

로드밸런서라고도 하며, 서버의 부하를 분산하는 기기로, 클라이언트로부터 오는 요청들을 뒤쪽의 여러 서버로 나누는 역할을 한다. 이를 통해 시스템이 처리할 수 있는 트래픽을 증가시킬 수 있다.

  • URL, 서버, 캐시, 쿠키들을 기반으로 트래픽 분산
  • 바이러스, 불필요한 외부 데이터 필터링 기능
  • 트래픽 모니터링
  • 헬스 체크를 통해 정상/비정상적인 서버 판별

❓ 로드밸런서를 이용한 서버 이중화

에러 발생 시 서버 1대가 종료되더라도 서비스를 안정적으로 운용하기 위해서는 2대 이상의 서버가 필수적이다.

로드밸런서는 2대 이상의 서버를 기반으로 가상 IP를 제공하고, 이를 기반을 안정적인 서비스를 제공한다.

예) 로드밸런서가 제공한 0.0.0.12010 이란 가상 IP에 사용자들이 접근하고, 뒷단에 사용 가능한 서버인 0.0.0.12011과 0.0.0.12012을 기반으로 서빙한다.

이렇게 하면 12011 서버에 장애가 발생해도 12012 서버를 기반으로 안정적인 서비스를 운용할 수 있다.


L4 스위치 vs. L7 스위치
L4: 전송 계층 처리 기기. IP와 포트 기반으로 트래픽 분산
L7: 애플리케이션 계층 처리 기기. IP, 포트 이외에도 URL, HTTP 헤더, 쿠키 기반으로 트래픽 분산


인터넷 계층 처리 기기

라우터

라우터는 여러개의 네트워크를 연결, 분할, 구분시켜주는 역할을 하며, ”다른 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고 받을 때 패킷 소모를 최소화하고 경로를 최적화하여 최소 경로로 패킷을 포워딩“하는 라우팅을 하는 장비이다.


L3 스위치

하드웨어 기반의 라우팅을 담당하는 장치를 L3 스위치라고 한다. L2 스위치의 기능과 라우팅 기능을 갖추고 있다.

구분 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 계층 처리 기기

L2 스위치

MAC 주소를 MAC 주소 테이블을 통해 관리하며, 연결된 장치로부터 패킷이 왔을 때 패킷 전송을 담당한다.

IP 주소 기반 라우팅은 불가능하며, 단순피 패킷의 MAC 주소를 읽어 스위칭하는 역할을 한다.


브리지

두 개의 근거리 통신망(LAN)을 상호 접속할 수 있도록 하는 통신망 연결 장치로, 포트와 포트 사이의 다리 역할을 한다. 장치에서 받아온 MAC 주소를 MAC 주소 테이블로 관리한다.

  • 통신망 범위 확장
  • 서로 다른 LAN으로 이루어진 ‘하나의’ 통신망 구축 시 사용

물리 계층 처리 기기

NIC

NIC(Network Interface Card). 네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신 할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드로, 2대 이상의 컴퓨터로 네트워크를 구성하는데 사용한다.

각 LAN 카드에는 주민등록번호처럼 고유의 식별번호인 MAC 주소가 있다.


리피터(Repeater)

리피터는 들어오는 약해진 신호 정도를 증폭시켜 다른 쪽으로 전달하는 장치이다.

이를 통해 패킷어 더 멀리 갈 수 있지만, 이는 광케이블이 보급됨에 따라 현재는 잘 쓰이지 않는 장치이다.


AP

AP(Access Point). 패킷을 복사하는 기기로, 우리가 흔히 아는 공유기가 AP 기기이다.

AP에 유선 LAN을 연결한 후 다른 장치에서 무선 LAN 기술(와이파이)을 사용하여 무선 네트워크 연결을 할 수 있다.

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