[4] 네트워크 cs - TCP/IP 4계층에 사용되는 각 종 기기

1. TCP/IP 4계층 - 애플리케이션 계층 기기 : L7 스위치

(1) L7 스위치

• 로드밸런서라고 불림
• 서버의 부하를 분산하는 기기
• 클라이언트로부터 오는 요청등을 뒤쪽의 여러 서버로 나누는 역할
• 시스템이 처리할 수 있는 트래픽 증가를 목표
• 트래픽 분산 기법 : URL, 서버, 캐쉬, 쿠키 기반
• 바이러스 및 불필요한 외부 데이터 걸려내는 필터링 기능 가짐
• 응용 프로그램 수준의 트래픽 모니터링 가능
• 헬스 체크(Health Check)를 통해 장애 발생 서버 있으면 트래픽 분산 대상에서 제외
• ALB(Application Load Balancer) 컴포넌트 기반으로 로드 밸러싱 가능 (AWS에서도 사용)

 

 

(2) L4 vs L7 스위치

• L4 역시 로드밸런서라고 불림
• 전송 계층 처리하는 기기
• 스트리밍 관련 서비스에 사용 불가
• 메시지 기반으로 인식 못하고 IP와 포트 기반으로 트래픽 분산
• NLB(Network Load Balancer) 컴포넌트로 로드밸러싱 가능
• L7 스위치 : IP, 포트 뿐만 아닌 URL, HTTP 헤더, 쿠키 등 기반으로도 트래픽 분산 가능 

 

(3) 헬스 체크

• 전송 주기 및 재전송 횟수 등 설정 이후 반복적으로 서버 요청 보냄
• L4, L7 스위치에서 헬스 체크를 통해 정상적 및 비정상적 서버 판별
• TCP, HTTP 등 다양한 방법으로 요청을 보내며 이 요청이 정상적으로 이뤄졌는지 판별
• TCP 요청 시 3-Way-Handshake 가 정상적이지 않으면 정상 아님
• 주의사항으로는 서버에 부하 되지 않을 만큼 요청 횟수 지정

 

 

(4) 로드밸런서

• 서버 이중화 기능 중 하나
• 서비스를 안정적으로 운영하기 위해 2대 이상의 서버를 배치
• 2대 이상 서버를 기반으로 가상 IP를 제공하고 이를 기반으로 안정적인 서비스 제공

 

 

 

2. TCP/IP 4계층 - 인터넷 계층 기기 : 라우터, L3 스위치

(1) 라우터

• 여러 개의 네트워크를 연결, 분할, 구분 시키는 역할
• 타 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고 받을 때 패킷 소모를 최소화, 경로 최적화
• 최소 경로로 패킷을 포워딩 하는 장비

 

(2) L3 스위치

• L2 스위치의 기능과 라우팅 기능을 갖춘 장비
• L3는 라우터라고 불리기도 함
• 하드웨어 기반의 라우팅을 담당하는 장치

 

 

3. TCP/IP 4계층 - 데이터 링크 계층 기기 : L2 스위치, 브릿지

(1) L2 스위치

• 장치들의 MAC 주소 및 MAC 주소 테이블을 통해 관리
• 연결된 장치로부터 패킷이 왔을 때 패킷 전송을 담당
• IP 주소를 읽지 못함, IP 주소 기반으로 라우팅 불가능
• 단순히 패킷의 MAC 주소를 읽어 스위칭함
• 목적지가 MAC 주소 테이블에 없을 시 전체 포터에 전달
• MAC 주소 테이블의 주소는 일정 시간 이후 삭제

 

(2) 브릿지

• 두개의 근거리 통신망(LAN)을 상호 접속 할 수 있도록 하는 통신망 연결 장치
• 포트와 포트 사이의 다리 역할
• 장치에서 받아온 MAC 주소를 MAC 주소 테이블로 관리
• 통신망 범위를 확장, 서로 다른 LAN 등으로 이뤄진 하나의 통신망을 구축할 때 쓰임

 

 

3. TCP/IP 4계층 - 물리 계층 기기 : NIC, 리피터, AP

(1) NIC(Network Interface Card)

• LAN 카드라고 하는 네트워크 인터페이스 카드라고 한다.
• 2대 이상의 컴퓨터 네트워크를 구성하는데 사용
• 네트워크와 빠른 속도로 데이터 송수신 할 수 있도록 컴퓨터 내 설치하는 확장 카드
• 고유의 식별번호인 MAC 주소 보유

 

(2) 리피터(Repeater)

• 약해진 신호 정도를 증폭하여 다른 쪽으로 전달하는 장치
• 최근 광케이블 보급이 되어 현재는 잘 쓰이지 않음

 

(3) AP(Access Point)

• 패킷을 복사하는 기기
• AP에 유선 LAN 연결 후 타 장치에서 무선 LAN 기술을 사용하여 연결 가능 (Wi-Fi 연결 가능)