네트워크는 여러 개의 네트워크 기기를 기반으로 구축

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시작 전, 용어 잡고 가기

IP

: 네트워크에 연결된 특정 PC의 주소를 나타내는 체계

• 인터넷에 연결된 모든 PC는 IP 주소체계를 따라 네 덩이의 숫자로 구분

포트

: IP 내에서 애플리케이션 상호 구분(프로세스 구분)을 위해 사용하는 번호

• IP 주소가 가리키는 PC에 접속할 수 있는 통로(채널)
• 로컬 PC의 IP 주소인 127.0.0.1 뒤에 :3000과 같은 숫자가 표현
• 중복 사용 불가능 하기 때문에 3000번 포트가 사용 중이라면 3001포트로 실행됨
  

패킷

: 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 주고 받을 때 정해놓은 규칙, 데이터의 형식화 된 블록

스위치

: 네트워크 내의 장치 간 통신을 허용하는 네트워크 하드웨어 장치

• 데이터를 전송하고 연결하는 장비 - 컴퓨터, 서버, 프린터 등을 연결하고 이들 간에 데이터 패킷을 전송, 데이터 흐름 제어
• 여러 장비를 연결
• 데이터 통신 중재
• 목적지가 연결된 포트로만 전기 신호를 보내 데이터를 전송
• 통신 네트워크 장비

트래픽

: 네트워크 장치에서 일정 시간 내에 흐르는 데이터의 양

• 웹사이트에 트래픽이 많다는 것 = 사용자 접속이 많아서 전송하는 데이터의 양이 많다는 것

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네트워크 기기의 처리 범위

네트워크 기기는 계층별로 처리 범위를 나눌 수 있음

• 상위 계층을 처리하는 기기는 하위 계층을 처리 할 수 있지만, 반대는 불가

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애플리케이션 계층을 처리하는 기기

L7 스위치

• 로드밸런서, 서비의 부하를 분산하는 기기
  • 클라이언트의 요청을 뒤쪽 여러 서버로 나누는 역할
  • 시스템이 처리할 수 있는 트래픽 증가를 목표(한 곳에선 요청이 많이 들어와도 처리할 수 있는 양이 정해져 있는데, 분산하면 더 많은 트래픽 처리 가능)
• <패킷의 내용들 - URL, 서버, 캐시, 쿠키> 기반으로 트래픽 분산
  • L4 스위치와의 차이로 L4는 IP와 포트만 기반으로 트래픽을 분산하지만, L7은 패킷의 내용들도 볼 수 있어 좀 더 세밀한 고급 로드 밸런싱이 가능
    • BUT, 포트에 따라 분산이 가능하면 굳이 L7을 써서 낭비할 필요 없고 L4를 쓰는게 좋음
• 바이러스, 불필요한 외부 데이터 등을 필터링
• 헬스 체크 를 통해 장애가 발생한 서버를 트래픽 분산 대상에서 제외
  • 헬스 체크 : 다수의 서버의 상태를 점검하기 위해 사용되는 기술로, 장애 서버 제외를 위해 이용되는 방법
    • 서버에 요청을 보내, 요청이 정상적으로 이루어지면 정상 서버로 판별

로드 밸런서(Load Balancer)

• 네트워크나 서버에 분산된 작업 부하를 공평하게 분배하는 장치
• 여러 대의 서버나 네트워크 장치에 들어오는 요청을 받아 해당 요청을 처리할 서버로 전달하는 역할
• 서버 그룹에 들어오는 트래픽을 여러 서버로 균등하게 분산
• 기능 - 서버 이중화 : 서버 1대가 장애가 발생해도 서비스는 안정적으로 운용되어야 하므로 2대 이상의 서버를 기반으로 가상 IP 제공
  

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인터넷 계층을 처리하는 기기

라우터

• 다른 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고 받을 때
  패킷 소모를 최소화하고 경로를 최적화하여, 최소 경로로 패킷을 포워딩(운송)
• 여러 개의 네트워크를 연결, 분할, 구분

L3 스위치

• L2 스위치 기능 + 라우팅 기능
  • 라우팅 : 미리 정해진 규칙을 사용하여 최상의 경로를 선택하는 프로세스
• 하드웨어 기반의 라우팅 담당

그렇다면 라우터와 L3 스위치 차이는? 링크
: 결론적으로 두 장비는 처음에는 다른 용도로 사용되었지만 발전을 하며 점점 비슷해지고 있기 때문에 지금 시점에서 유의미한 차이는 존재하지 않음.

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데이터 링크 계층을 처리하는 기기

L2 스위치

• IP 주소 라우팅 불가능 -> 단순 패킷의 MAC 주소를 읽어 스위칭
  • MAC : 통신할 하드웨어 장비의 고유 주소
    • IP와 다른점 : 통신 시 IP 주소에서 MAC 주소로 변환되어 최종적으로 통신
      -> ex) IP 주소가 192.168.0.100 이라면 192.168.0.0까지 와서 192.168.0.100을 찾고 MAC 주소로 목적지를 변환한 뒤 최종적으로 통신
• MAC 주소를 MAC 주소 테이블을 통해 관리
• 연결된 장치로부터 패킷이 왔을 때, 패킷 전송을 담당
• 목적지가 MAC 테이블에 없다면 전체 포트에 전달하고 MAC 주소 테이블의 주소는 일정 시간 이후 삭제하는 기능 있음
  -> 테이블 저장 공간을 효율적으로 사용하기 위해

브리지

• 두개의 근거리 통신망(LAN)을 상호 접속할 수 있게하는 통신망 연결 장치
• 포트와 포트 사이의 다리 역할
• 장치에서 받아온 MAC 주소를 MAC 주소 테이블로 관리
• 통신망 범위 확장, 서로 다른 LAN 등으로 이루어진 하나의 통신망 구축 시 사용

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물리 계층을 처리하는 기기

NIC (Network Interface Card)

• 네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신하도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드
• LAN 카드(LNA에 연결 지점을 제공)
• 2대 이상의 컴퓨터 네트워크 구성하는 데 사용
• 고유 식별번호인 MAC 주소 가지고 있음

리피터

• 들어오는 약해진 신호를 증폭하여 다른 쪽으로 전달하는 장치
• 패킷이 더 멀리 갈 수 있도록 함
• BUT, 광케이블 보급으로 현재 잘 쓰이지 않는 장치

AP

• 패킷을 복사하는 기기
• 유선 LAN을 연결 후, 다른 장치에서 무선 LAN을 사용하여 무선 네트워크 연결 가능 -> 유선 LAN의 유선신호를 무선으로 변경