3. 네트워크 기기

🟩 네트워크 기기

1. 네트워크 기기의 처리 범위
   • 네트워크 기기는 계층 별로 처리 범위를 나눌 수 있음.
   • 물리 계층을 처리할 수 있는 기기와 데이터 링크 계층을 처리할 수 있는 기기 등이 있음.
   • 상위 계층을 처리하는 기기는 하위 계층을 처리할 수 있지만 그 반대는 불가
   • 종류
     • 애플리케이션 계층 : L7 스위치
     • 인터넷 계층 : 라우터, L3 스위치
     • 데이터 링크 계층 : L2 스위치. 브리지
     • 물리 계층 : NIC, 리피터, AP
2. 애플리케이션 계층을 처리하는 기기
   • L7 스위치
     • 스위치는 여러 장비를 연결하고 데이터 통신을 중재하며 목적지가 연결된 포트로만 전기 신호를 보내 데이터를 전송하는 통신 네트워크 장비
     • 로드밸런서라고도 하며, 서버의 부하를 분산하는 기기
     • 클라이언트로부터 오는 요청들을 여러 서버로 나누는 역할을 하며 시스템이 처리할 수 있는 트래픽 증가 목표
     • URL, 서버, 캐시, 쿠키들을 기반으로 트래픽을 분산
     • 바이러스, 불필요한 외부 데이터 등을 걸러내는 필터링 기능을 가지고 있음
     • 장애가 발생한 서버가 있다면 정기적으로 헬스 체크를 이용하여 감시하고 트래픽 분산 대상에서 제외
     • L4 스위치와 L7 스위치의 차이
       • L4 스위치도 로드밸런서지만 L4 스위치는 전송 계층을 처리하는 기기로 스트리밍 관련 서비스에서는 사용할 수 없으며 메시지를 기반으로 인식하지 못하고 IP와 포트를 기반으로 트래픽을 분산함.
     • 헬스 체크
       • 전송 주기와 재전송 횟수 등을 설정한 이후 반복적으로 서버에 요청을 보내는 것을 말함
       • 이때 서버에 부하가 되지 않을 만큼 요청 횟수가 적절해야 함
       • TCP, HTTP 등 다양한 방법으로 요청을 보내며 이 요청이 정상적으로 처리되면 정상적인 서버로 판별
     • 로드밸런서를 이용한 서버 이중화
       • 서비스를 안정적으로 운용하기 위해서는 2대 이상의 서버는 필수적인데 로드밸런서는 2대 이상의 서버를 기반으로 가상 IP를 제공하고 이를 기반으로 안정적인 서비스를 제공함
3. 인터넷 계층을 처리하는 기기
   • 라우터
     • 라우터는 여러 개의 네트워크를 연결, 분할 , 구분하는 역할을 하며 다른 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고받을 때 패킷 소모를 최소화하고 경로를 최적화하여 최소 경로로 패킷을 포워딩 하는 장비
   • L3 스위치
     • L2 스위치의 기능과 라우팅 기능을 갖춘 장비
     • 라우터는 소프트웨어 기반과 하드웨어 기반의 라우팅으로 나눠지는데 하드웨어 기반의 라우팅을 담당하는 장치를 L3 스위치라고 함
4. 데이터 링크 계층을 처리하는 기기
   • L2 스위치
     • 장치들의 MAC 주소를 MAC 주소 테이블을 통해 관리하며, 연결된 장치로부터 패킷이 전달되면 패킷 전송을 담당
     • IP주소를 이해하지 못해 IP 기반의 라우팅은 불가능하며 단순히 패킷의 MAC 주소를 읽어 스위칭하는 역할
     • 목적지가 MAC 주소 테이블에 없다면 전체 포트에 전달
     • MAC 주소 테이블의 주소는 일정 시간 이후 삭제하는 기능도 있음
   • 브리지
     • 두 개의 근거리 통신망(LAN)을 상호 접속할 수 있도록 하는 통신망 연결 장치
     • 포트와 포트 사이의 다리 역할을 하며 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
   • NIC
     • LAN 카드라고 불리며 2대 이상의 컴퓨터 네트워크를 구성하는 데 사용
     • 네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드
     • 각 LAN 카드에는 각각을 구분하기 위한 고유 식별번호인 MAC 주소가 있음
   • 리피터
     • 들어오는 약해진 신호 정도를 증폭하여 다른 쪽으로 전달하는 장치
     • 이를 통해 패킷이 더 멀리 갈 수 있지만 광케이블이 보급되면서 현재는 잘 쓰이지 않는 장치
   • AP
     • 패킷을 복사하는 기기로 AP에 유선 LAN을 연결한 후 다른 장치에서 무선 LAN 기술을 사용하여 무선 네트워크에 연결 가능