네트워크 기기의 처리 범위

• 애플리케이션 계층: L7 스위치
• 인터넷 계층: 라우터, L3 스위치
• 데이터 링크 계층: L2 스위치, 브리지
• 물리 계층: NIC, 리피터, AP

상위 계층을 처리하는 기기는 하위 계층을 처리할 수 있지만, 그 반대는 불가

애플리케이션 계층을 처리하는 기기

L7 스위치

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

L7 스위치: 로드밸런서라고도 하며, 서버의 부하를 분산하는 기기

• 클라이언트로부터 오는 요청들을 URL, 서버, 캐시, 쿠키를 기반으로 여러 서버로 분산
• 시스템이 처리할 수 있는 트래픽 증가가 목표
• 바이러스, 불필요한 외부 데이터 등을 걸러내는 필터링 및 응용 프로그램 수준의 트래픽 모니터링 제공
• 정기적 헬스 체크를 이용하여 감시하고, 장애가 발생한 서버는 트래픽 분산 대상에서 제외

L4 스위치와 L7 스위치

로드밸런서로는 L7 스위치뿐만 아니라 L4 스위치도 있음

L4 스위치: 전송 계층을 처리하는 기기

• 스트리밍 관련 서비스에는 사용 불가
• 메시지를 기반으로 인식하지 못하고, IP와 포트를 기반으로 트래픽 분산
• 클라우드 서비스에서 L4 스위치를 이용한 로드밸런싱은 NLB(Network Load Balancer) 컴포넌트로

L7 스위치

• IP, 포트 외에도 URL, HTTP 헤더, 쿠키 등을 기반으로 트래픽 분산
• 클라우드 서비스에서 L7 스위치를 이용한 로드밸런싱은 ALB(Application Load Balancer) 컴포넌트로

헬스 체크

헬스 체크: 전송 주기와 재전송 횟수 등을 설정한 이후 반복적으로 서버에 요청을 보내는 것

• 서버에 부하가 되지 않을 만큼 요청 횟수가 적절해야 함
• TCP, HTTP 등 다양한 방법으로 요청을 보내고, 요청이 정상적으로 이루어지면 정상적인 서버로 판별

L4 스위치와 L7 스위치 모두 헬스 체크를 통해 서버의 상태를 판별

로드밸런서를 이용한 서버 이중화

서버 이중화: 로드밸런서의 대표적인 기능으로, 서비스를 안정적으로 운용하기 위해 2대 이상의 서버를 기반으로 가상 IP를 제공하고 이를 기반으로 안정적인 서비스를 제공
-> 에러가 발생하여 서버 1대가 종료되더라도 서비스는 안정적으로 운용

인터넷 계층을 처리하는 기기

라우터

라우터: 여러 개의 네트워크를 연결, 분할, 구분시켜주는 역할

• 다른 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고 받을 때 패킷 소모를 최소화하고 경로를 최적화하여 최소 경로로 패킷을 포워딩

L3 스위치

L3 스위치: L2 스위치의 기능과 라우팅 기능을 갖춘 장비로

라우터 = 소프트웨어 기반의 라우팅 + 하드웨어 기반의 라우팅(-> L3 스위치)

데이터 링크 계층을 처리하는 기기

L2 스위치

L2 스위치: 장치들의 MAC 주소를 MAC 주소 테이블을 통해 관리하며, 연결된 장치로부터 패킷이 왔을 때 패킷 전송

• IP 주소를 이해하지 못해 IP 주소를 기반으로 라우팅은 불가능
• 패킷의 MAC 주소를 읽어 스위칭
• 목적지가 MAC 주소 테이블에 없다면 전체 포트에 전달하고 MAC 주소 테이블의 주소는 일정 시간 이후 삭제하는 기능 제공

브리지

브리지: 두 개의 LAN을 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 사용
  

물리 계층을 처리하는 기기

NIC

NIC(Network Interface Card): LAN 카드라고도 하며, 빠른 속도로 데이터를 송수신할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드

• 2대 이상의 컴퓨터 네트워크를 구성하는 데 사용
• 각 LAN 카드에는 각각을 구분하기 위한 고유의 식별번호인 MAC 주소가 있음

리피터

리피터: 들어오는 약해진 신호 정도를 증폭하여 다른 쪽으로 전달하는 장치

• 리피터를 통해 패킷이 더 멀리 갈 수 있음
• 현재는 광케이블이 보급됨에 따라 잘 사용 x

AP

AP(Access Point): 패킷을 복사하는 기기

• AP에 유선 LAN을 연결한 후, 다른 장치에서 무선 LAN 기술을 사용하여 무선 네트워크 연결 가능