2.3 네트워크 기기

'면접을 위한 CS 전공지식 노트' 책을 보며 공부한 내용입니다.

 

• 네트워크 기기는 계층별로 처리 범위를 나눌 수 있다. 
• Link (Network Access) 계층은 물리 계층과 데이터 링크 계층으로 나눌 수 있는데, 물리 계층을 처리할 수 있는 기기와 데이터 링크 계층을 처리할 수 있는 기기가 있다. 
• 상위 계층을 처리할 수 있는 기기는 하위 계층을 처리할 수 있지만, 하위 계층을 처리할 수 있는 기기는 상위 계층을 처리할 수 없다. 

 

• 스위치는 여러 장비들을 연결하고 데이터 통신을 중개하며 목적지가 연결된 포트로만 전기 신호를 보내 데이터를 전송하는 통신 네트워크 장비이다.
• Application 계층
  • L7 스위치: 로드밸런서이다. 서버 부하를 분산한다. 클라이언트로 부터 오는 요청들을 뒤쪽의 여러 서버로 나눈다. 장애가 발생한 서버가 있으면 트래픽 분산에서 제외한다. 
  • 장애가 발생한 서버는 '헬스 체크'를 이용해서 감지한다.
    • 헬스 체크: 헬스 체크를 통해 L4 스위치와 L7 스위치 모두 정상 서버와 비정상 서버를 판별할 수 있다. 전송 주기와 재전송 횟수 등을 선택한 후에 반복적으로 서버에 요청을 전송하고 요청이 제대로 이루어지는지 확인한다.
  • L4 스위치도 로드 밸런서 이지만, L7 스위치와는 다르게 전송 계층을 처리하는 기기로, 스트리밍 관련 서비스에서는 사용이 불가능하다. 메시지를 기반으로 인식하지 못하고, IP와 포트 기반으로 트래픽을 분산한다.
  • 반면에 L7 스위치는 IP와 포트 외에도, URL, HTTP 헤더, 쿠키 등을 기반으로 트래픽을 분산한다.
  • 로드밸런서를 이용한 서버 이중화
    • 서비스를 안정적으로 운용하려면 2대 이상의 서버는 필수이다. 하나가 장애가 발생해도, 나머지 하나가 동작할 수 있도록 한다.
• Internet 계층
  • L3 스위치: L2 스위치의 기능과 라우터 기능을 갖춘 장비이다. L3 스위치를 라우터라해도 무방하다. 라우터는 HW 기반의 라우팅과 SW 기반의 라우팅이 나눠지고, L3 스위치는 HW기반이다.
  • 라우터: 여러개의 네트워크를 연결, 분할, 구분시켜주는 역할을 한다. 다른 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고 받을 때 패킷을 최소화하거나 최소 경로로 포워딩하는 역할을 한다.
• DataLink 계층
  • L2 스위치: MAC 주소를 관리한다. 연결된 장치로부터 패킷이 왔을 때, 패킷 전송을 담당한다.
  • 브리지: 두개의 LAN을 상호 접속할 수 있도록 하는 통신망 연결 장치이다.
• Physical 계층
  • NIC(Network Interface Card): LAN 카드라 한다. 2대 이상의 컴퓨터 네트워크를 구성하는데 사용한다. 각 LAN 카드에는 고유의 식별 번호인 MAC 주소가 있다.
  • 리피터: 약해진 신호를 증폭하여 다른 쪽으로 전달한다 => 패킷이 더 멀리 갈 수 있다.
  • AP(Access Point): 패킷을 복사하는 기기이다. AP에 유성 LAN을 연결하여 다른 장치에서 무선 LAN 기술(와이파이 등)을 사용하여 무선 네트워크에 연결이 가능해진다.