[CS] 네트워크 기기(처리 범위, 애플리케이션, 인터넷, 데이터 링크, 물리 계층)

네트워크 기기 : 네트워크 구축의 기반이 되는 기기

    1. 네트워크 기기의 처리 범위

    - 네트워크 기기는 계층별로 처리 범위를 나눌 수 있음.

    - 상위(애플리케이션쪽에 가까운) 계층을 처리하는 기기는 하위 계층 처리 가능.(반대는 불가능)

각 계층별 네트워크 기기 : 

• 애플리케이션 계층: L7 스위치

• 인터넷 계층: 라우터, L3 스위치

• 데이터 링크 계층: 브리지, L2 스위치

• 물리 계층: NIC, 리피터, AP

    2. 애플리케이션 계층을 처리하는 기기

    L7 스위치

    - 로드밸런서라고도 하며, 서버의 부하는 분산하는 기기.

    - 클라이언트로부터 오는 요청들을 뒤쪽의 여러 서버로 나누는 역할.

    - 시스템이 처리할 수 있는 트래픽 증가가 설치 목표.

    - URL, 서버, 캐시, 쿠키들을 기반으로 트래픽을 분산.

    - 바이러스, 불필요한 외부 데이터 등을 걸러내는 필터링 기능 존재.

    - 응용 프로그램 수준의 트래픽 모니터링도 가능.

스위치 : 여러 장비를 연결하고 데이터 통신을 중재하며 목적지가 연결된 포트로만 전기 신호를 보내 데이터를 전송하는 통신 네트워크 장비.

    L4 스위치와 L7 스위치 차이

    - L4 스위치는 인터넷 계층을 처리하는 기기.

    ㄴ 스트리밍 관련 서비스에서는 사용할 수 없음.

    - 메시지를 기반으로 인식하지 못하고 IP와 포트를 기반으로(특히 포트를 기반으로) 트래픽을 분산.

    - L7 스위치를 이용한 로드밸런싱은 ALB (Application Load Balancer) 컴포넌트.

    ㄴ L4 스위치를 이용한 로드밸런싱은 NLB (Network Load Balancer) 컴포넌트.

    헬스 체크(Health check)

    - 전송 주기와 재전송 횟수 등을 설정한 이후 반복적으로 서버에 요청을 보내는 것

     ㄴ서버에 부하가 되지 않을 만큼 요청 횟수가 적절해야 함.

    - 정상적인 서버 또는 비정상적인 서버를 판별하는 행위.

    로드밸런서를 이용한 서버 이중화

 0.0.0.12011이란 서버에 장애가 발생해도, 0.0.0.12012 서버를 기반으로 안정적인 서비스를 운용

    3. 인터넷 계층을 처리하는 기기

    - 인터넷 계층을 처리하는 기기로는 라우터, L3 스위치가 있음.

    라우터(router)

    - 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.

    - 라우터는 소프트웨어 기반의 라우팅과 하드웨어 기반의 라우팅을 하는 것으로 나눠짐.

    L3 스위치

    - L2 스위치의 기능과 라우팅 기능을 갖춘 장비

 

    4. 데이터 링크 계층을 처리하는 기기

    - 데이터 링크 계층을 처리하는 기기로는 L2 스위치와 브리지가 있음.

    L2 스위치

    - 장치들의 MAC 주소를 MAC 주소 테이블을 통해 관리하며, 연결된 장치로부터 패킷이 왔을 때 패킷 전송을 담당,

    - IP 주소를 기반으로 라우팅은 불가능(IP주소를 읽지 못하기 때문).

    - 단순히 패킷의 MAC 주소를 읽어 스위칭하는 역할.

    ㄴ  목적지가 MAC 주소 테이블에 없다면 전체 포트에 전달/  MAC 주소 테이블의 주소는 일정 시간 이후 삭제.

    브리지(bridge)

    - 두 개의 근거리 통신망(LAN)을 상호 접속할 수 있도록 하는 통신망 연결 장치.

    - 장치에서 받아온 MAC 주소를 MAC 주소 테이블로 관리.

    - 통신망 범위를 확장하고 서로 다른 LAN 등으로 이루어진 ‘하나의’ 통신망을 구축할 때 쓰임.

    5. 물리 계층을 처리하는 기기

    - 물리 계층을 처리하는 기기는 NIC, 리피터, AP가 있음.

    NIC(Network Interface Card)

    - 2대 이상의 컴퓨터 네트워크를 구성하는 데 사용.

    - 네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드.

    - 각각의 LAN 카드에는 고유의 식별번호인 MAC 주소 존재.

    리피터(repeater)

    - 약해진 신호 정도를 증폭하여 다른 쪽으로 전달하는 장치.

    - 광케이블이 보급됨에 따라 현재는 잘 쓰이지 않음.

    AP(Access Point)

    - 패킷을 복사하는 기기.(공유기라고 부름)

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