Cloud 실습 (2-0) - Router, Network, VPN, OSI 7 Layer 개념 간단 정리

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Router

• Path selection using "Routing Table"
  • 목적지 IP 보고 라우팅 경로 결정
  • 정적 라우팅 : 직접 해당 IP가 어떤 interface로 나가는 지 설정
  • 동적 라우팅 : Routing Protocol 을 이용해서 통신을 통해 routing table을 업데이트
• Packet Switching
  
  

말단 node에서 라우터를 통해 Destination으로 가는 과정

1. node 에서 data을 각 layer에서 capsulation 하여 switch로 보냄
   • Layer 4 (Transport) : TCP, UDP 등의 4계층 프로토콜에서 port를 가지고 캡슐화
   • Layer 3 (Network) : IP(src, dst) 헤더에 넣고 캡슐화
   • Layer 2 (Data Link) : MAC address(src, dst) 헤더에 넣고 캡슐화
   • 전송
2. switch에서 router로 전송
   • MAC addr 보고 자신의 table에서 보내야하는 interface로 포워딩
   • 이때 헤더에 MAC addr의 src, dst가 변환됨(src: switch, dst: next hop)
3. router에서 queue에서 요청이 대기 후 IP 확인 후 해당 네트워크로 포워딩
   • MAC addr 확인, IP addr 을 routing table에서 확인
   • 경로를 선택하고 전송
4. destination에 도착
   • MAC dst, IP dst가 자신이 맞는지 확인하고 data 확인

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Network

• 공통된 목적을 갖는 집단
  
• LAN (Local Area Network)
  • 한 곳, 좁은 지역
    
    
• WAN (Wide Area Network) : 업무망, Internet 과 별개
  • LAN --- WAN(ISP) --- LAN
    자신들만의 통신을 위한 가상의 circuit 을 만듦 (ISP 비용 지불)
    LAN, ISP 사이에 사설 IP 씀
    
    
  • 확장 : Internet --- LAN(본사) --- WAN(ISP) --- LAN(지사)
    지사에서는 WAN 을 통해서 본사를 통해 Internet을 사용 (보안을 위해)
    DATA center 들 끼리 WAN으로 연결하고 그 중 하나에서만 외부망 연결

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DB를 서로 다른 존에 구성

• https://cloudbasic.net/aws/rds/multi-az-ar/
  

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VPN (Virtual Private Network)

• 본사(HQ)와 지사(BR) 간의 WAN 연결이 불가능할 때(또는 끊어졌을 때)
  본사와 지사는 data를 internet을 통해 주고 받아야한다.
  이때, data의 보안을 위해 '암호화', 'Hash(무결성)', 'Authentication(인증)' 등의 기법을 사용

• 이러한 기법등을 사용하여 public network 상에서 private network를 이용하는 것처럼 하는 것이 Vitual Private Network(VPN)

• 참고
  

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두 PC 간의 통신

• ISO 단체에서 표준을 정함
• OSI Model 7계층
  

Sender 측 OSI 7계층 통과 과정

• 7 (응용프로그램)
  최종 화면이 보이는 것(네이버 메인 화면)
• 6 (프레젠테이션(표현))
  최종 화면 구성하는 각각의 요소들(텍스트, 이미지, 동영상 등)을 나눈다.
• 5 (세션)
  데이터 전송준비
  '나'와 '네이버' 사이의 데이터를 송수신할 길을 만들자
  여기까지 PDU 는 DATA 자체
• 4 (전송)
  TCP, UDP등의 프로토콜을 이용
  PDU : Segment |TCP|DATA|
• 3 (네트워크)
  IP 등의 프로토콜을 이용
  PDU : Packet |IP|TCP|DATA|
• 2 (데이터 링크)
  MAC addr 을 이용
  PDU : Frame |MAC(이더넷)|IP|TCP|DATA|
• 1 (물리)
  bit 로 전송

Receiver 측에서 수신했을 시

bit (L1) -> frame (L2) -> packet (L2) -> segment (L2) -> 조각난 data 모은 후 사용

OSI 7 계층 PDU 및 프로토콜 정리

OSI 7 계층	PDU	헤더에 있는 대표적인 프로토콜	장비
응용프로그램	data
프레젠테이션(표현)	data
세션	data
전송	segment	tcp,udp
네트워크	packet	ip	router	네트워크 간 통신
데이터링크	frame	이더넷(mac)	switch	동일네트워크
물리	bit, 전기신호

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Load Balancer

NLB

• port 번호에 따라 트래픽 부하 분산
• 주소에 따라 분산되지 않음

ALB

• 주소를 확인하고
  • www.test.com/blog
  • www.test.com/news
  • www.test.com/photo
• 해당 주소에 따라 별도의 서버로 분산 (각 주소에 따른 서버도 여러개일 수 있음)
  • 해당 주소는 data에서 보임(MAC, IP, TCP 다 까고 나온 data)
• 개발하기에도 편함 (blog, news, photo 에 따라 따로 서버/컨테이너 주면 됨, 자기것만 잘 개발하면됨, 앞에서 잘 나눠주면 되기 때문)
• 추후 관련된 내용 : k8s -> ingress + Auto scale

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