[네트워크] 네트워크 기기

3.1 네트워크 기기
    3.1.1 네트워크 기기의 처리 범위
    3.1.2 애플리케이션 계층을 처리하는 기기
    3.1.3 인터넷 계층을 처리하는 기기
    3.1.4 데이터 링크 계층을 처리하는 기기 
    3.1.5 물리 계층을 처리하는 기기 

 

3.1.1 네트워크 기기의 처리 범위

네트워크 기기는 계층별로 처리 범위를 나눌 수 있다. 물리 계층을 처리할 수 있는 기기, 데이터 링크 계층을 처리할 수 있는 기기 등이다.

그리고 상위 계층을 처리하는 기기는 하위 계층을 처리할 수 있지만 그 반대는 불가능하다. 예를 들어 L7 스위치는 애플리케이션 계층을 처리하는 기기로, 그 밑 모든 계층의 프로토콜 처리가 가능하지만 AP는 물리만 가능하다.

 

 

3.1.2 애플리케이션 계층을 처리하는 기기 ( L7 )

L7 ( 로드 밸런서 )

스위치는 여러 장비를 연결하고 데이터 통신을 중재하며 목적지가 연결된 포트로만 전기 신호를 보내 데이터를 전송하는 통신 네트워크 장비이다. 

 

서버의 부하를 분산하는 기기

• 클라이언트로부터 오는 요청들을 뒤쪽 여러 서버로 나누는 역할을 하며 시스템이 처리할 수 있는 트래픽 증가를 목표한다. 
• URL, 서버, 캐시, 쿠키들을 기반으로 트래픽을 분산한다. 
• 바이러스, 불필요한 외부 데이터 등을 걸러내는 필터링 기능을 한다. 
• 응용 프로그램 수준의 트래픽 모니터링도 가능하다. 

 

만약, 장애가 발생한 서버가 있다면 이를 트래픽 분산 대상에서 제외해야 하는데, 정기적으로 헬스 체크(health check)를 이용해 감시하며 이루어진다.

 

L4 스위치와 L7 스위치 차이

L4 스위치 또한 로드밸런서이다.

L4 스위치는 전송 계층을 처리하는 기기로 스트리밍 관련 서비스에서 사용할 수 없으며 메시지 기반으로 인식하지 못하고 IP와 포트를 기반으로 ( 특히 포트 기반 ) 트래픽을 분산한다.

 

헬스 체크

L4 스위치 또는 L7 스위치 모두 헬스 체크를 통해 정상적인 서버 또는 비정상적인 서버를 판별하는데, 헬스 체크는 전송 주기와 재전송 횟수 등을 설정한 이후 반복적으로 서버에 요청을 보내는 것이다.

이때 서버에 부하가 되지 않을 만큼 요청 횟수가 적절해야한다.

TCP, HTTP 등 다양한 방법으로 요청을 보내며 이 요청이 정상적으로 이루어졌다면 정상적인 서버로 판별한다. 예를들어 TCP 요청을 보냈는데 3-웨이 핸드셰이크가 정상적으로 일어나지 않으면 정상이 아닌 것이다. 

 

로드밸런서를 이용한 서버 이중화

로드밸런서는 대표적 기능으로 서버 이중화를 들 수 있다. 서비스를 안정적으로 운용하기 위해 2대 이상의 서버는 필수적이다. 에러가 발생하여 서버 1대가 종료되더라도 서비스는 안정적으로 운용되어야 하기 때문이다. 

로드 밸런서는 2대 이상의 서버를 기반으로 가상 IP를 제공하고 이를 기반으로 안정적인 서비스를 제공한다.

로드밸런서가 제공한 가상 IP에 사용자들이 접근하고, 뒷 단에 사용가능한 서버로 서빙한다. 

>> 로드 밸런서에 대해 나중에 자세히 포스팅..!!

 

3.1.3 인터넷 계층을 처리하는 기기 ( 라우터, L3 )

라우터

여러개의 네트워크를 연결, 분할, 구분시켜주는 역할을 하며 '다른 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고받을 때 패킷 소모를 최소화하고 경로를 최적화해 최소 경로로 패킷을 포워딩'하는 라우팅 장비. 

 

L3 스위치

L2 스위치의 기능과 라우팅 기능을 갖춘 장비. L3 스위치 == 라우터라 봐도 무방하다. 

라우터는 소프트웨어 기반의 라우팅과 하드웨어 기반의 라우팅을 하는 것으로 나눠지고 하드웨어 기반의 라우팅을 담당하는 장치를 L3 스위치라 한다.

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

 

 

[로드밸런싱]

로드 밸런싱이란 무엇인가요? - 로드 밸런싱 알고리즘 설명 - AWS