들어가기전.

이번 블로깅에선 네트워크 기기에 대해 알아보려한다.

네트워크는 당연하게도 여러 개의 네트워크 기기를 기반으로 구축된다.
이 네트워크 기기에 대해 계층별로 나누어서 보려 한다. 여기서 하나 알아 두면 좋은 점이 네트워크 기기는 상위 계층이 하위 계층을 처리할 순 있지만, 하위 계층이 상위 계층을 처리하지 못한다.
ex) 상위계층: L7스위치 -> 애플리케이션 계층 / 하위 계층: AP -> 물리 계층
-> 이렇게 있을때 L7스위치는 물리 계층을 처리할 수 있지만, AP가 애플리케이션 계층을 처리할 순 없다.

여기서 나오는 L7스위치 L2 스위치는 각각 계층 에 따라 이름이 붙여졌다. L7계층은 애플리케이션 계층의 스위치, L2 스위치는 데이터 링크 계층의 스위치이다. 이 부분을 알고 뒤 내용을 읽는다면 좀 더 잘 용어가 와닿을 것이다.

애플리케이션 계층

1. L7 스위치

우선 스위치란, 여러 장비를 연결하고 데이터 통신을 중재하며 목적지가 연결된 포트로만 전기 신호를 보내 데이터를 전송하는 통신 네트워크 장비이다.
L7스위치는 이뿐만 아니라 로드밸런서 라고도 하며, 서버의 부하를 분산하는 기기이다. 클라이언트로부터 오는 요청들을 뒤쪽의 여러 서버로 나누는 역할을 한다. 이를 통해 시스템이 처리할 수 있는 트래픽 증가를 목표로 하고 있다.

이때 URL, 서버, 캐시, 쿠키들을 기반으로 트래픽을 분산시킨다. 또한 바이러스나 불필요한 데이터 등을 걸러내는 필터링 기능을 가지고 있고, 응용 프로그램 수즌의 트래픽 모니터링도 가능하다.

만약 장애가 발생한 서버가 발생 시, 헬스 체크를 통해 감시하며 감지 시 트래픽 분상 대상에서 제외가 된다.

위에서 L7스위치를 설명하기 위해 쓰인 어려운 단어 개념에 대해 알아보자.

헬스체크?

-> 헬스치크는 정상적인 서버와 비정상적인 서버를 판별하는 방법이다. 이는 정송주기와 재전송 횟수 등을 설정한 이후 반복적으로 서버에 요청을 보낸다. 이때 정상적으로 이루어졌다면 정상적인 서버로 판별하고, 그렇지 않으면 트래픽 분산 대상에서 제외시킨다.

로드 밸런서?

로드밸런서는 대표적인 기능이 서버 이중화이다. 서버를 2대 이상 두어서 에러 발생시, 다른 서버로 이동하어 안정적으로 운용되게 한다.
2대 이상의 서버를 기반으로 가상 IP를 제공하고, 이를 기반으로 안정적인 서비스를 제공하는 것을 말한다.

인터넷 계층

1. 라우터

라우터(router)는 여러 개의 네트워크를 연결, 분할, 구분시켜주는 역할을 하며 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고 받을때 패킷 소모를 최소화하고 경로를 최적화하여 최소 경로로 패킷을 포워딩 하는 라우팅을 하는 장비입니다.

2. L3스위치

L3 스위치란, L2스위치 + 라우팅 기능을 합친 것으로 라우터는 소프트웨어 기반의 라우팅과 하드웨어 기반의 라우팅을 하는 것으로 나눠지는데, 여기서 하드웨어 기반의 라우팅을 담당하는 장치를 L3스위치 라고 한다.
L2 이야기는 뒤에 나오니 그 부분을 참고하자.

데이터 링크 계층

1. L2스위치

L2 스위치는 장치들의 MAC 주소 를 MAC 주소 테이블을 통해 관리하며, 연결된 장치로 패킷이 왔을 때 패킷 전송을 담당하는 기기이다.

여기서, MAC 주소 란?
Media Access Control Address 의 줄임말로 데이터 링크 계층에서 통신을 위한 네트워크 인터페이스에 할당된 고유 식별자이다.

2. 브리지

브리지(bridge)는 두개의 근거리 통신망(LAN)을 상호 접속할 수 있도록 통신망을 연결하는 장치로, 포트와 포트 사이의 다리 역할을 한다. 또한 MAC 주소를 MAC 주소 테이블로 관리한다.

간단하게 정리하면, 브리지는 통신망 범위를 확장하고 서로 다른 LAN 등으로 이루어진 하나의 통신망을 구축할 때 쓰인다.

물리 계층

1. NIC

LAN 카드라고 하는 네트워크 인터페이스 카드(NIC, Network Interface Card)는 2대 이상의 컴퓨터 네트워크를 구성하는데 사용하며 네트워크와 빠른 속도로 데이터를 송수신할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드이다.

2. 리피터

리피터(repeater)는 들어오는 약해진 신호 정도를 증폭하여 다른 쪽으로 전달하는 장치를 말한다. 이를 통해 패킷을 보다 멀리 보낼 수 있다. 광케이블이 나오기 전에는 이런 일이 많아 필요했지만, 보급되고 나선 잘 사용되지 않는 장치이다.

3. AP

AP(Access Point)는 패킷을 복사하는 기기이다.
AP에 유선 LAN을 연결한 후 다른 장치에서 무선 LAN 기술 (와이파이 기술 등) 을 사용하여 무선 네트워크를 연결할 수 있다.

마무리

이번에는 네트워크 기기를 각 계층 별로 알아보았다. 각 기기들이 어떠한 역할을 하는지 얕고 넓게 알아보았다. 이 블로깅에선 개발자 대화에 조금이라도 낄 수 있을 정도의 지식을 다루고 있다. 좀 더 깊은 내용을 알고 싶다면 여기서 멈추지 말고 각각의 키워드를 자세히 공부하는 것을 추천한다.