네트워크를 이루는 장치 #1. 애플리케이션, 전송, 인터넷, 데이터링크, 물리 계층

YooJeeun·2025년 3월 5일

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네트워크를 이루는 장치 #1. 애플리케이션 계층

L7스위치

  • 로드밸런서라고도 함. 서버의 부하를 분산하는 기기.
    강점: 서버 이중화, 보안
    IP, Port 뿐만이 아니라 url, 헤더, 쿠키 등을 기반으로 트래픽을 분산한다.
    헬스체크를 통해 장애가 발생한 서버를 확인하고 해당 서버로 트래픽을 보내지 못하게 하는 역할을 한다.
    로드밸런서와 연결된 서버들한테 계속해서 TCP연결을 함. 3-웨이 핸드셰이크가 성립이 돼. 어 이 서버 살아있네? 하는거임 이거를 주기적으로 보내는걸 헬스체크라고 함
    -> 이로 인해 사용자는 장애 발생과 무관하게 서비스를 이용할 수 있게 됨

**AWS에서 L7스위치를 이용한 로드밸런싱은 ALB라는 컴포넌트를 통해서 하며 L4스위치를 이용한 로드밸런싱은 NLB 컴포넌트를 통해서 구축함


네트워크를 이루는 장치 #2. 전송 계층

L4스위치

  • 로드밸런서의 특징인 트래픽 분산 등을 할 수 있다.
    패킷의 IP주소와 Port번호를 참고해서 적절히 트래픽 분산을 할 수 있다.
    (L7스위치는 IP, Port번호 뿐만아니라 url, 헤더, 쿠키 등으로도 가능)
    전송계층의 TCP, UDP 등의 헤더를 기반으로 우선순위를 판단해서 분산이 가능
    L7과 똑같이 헬스체크가 가능하다.

네트워크를 이루는 장치 #3. 인터넷 계층

라우터

  • 라우팅은 하나 이상의 네트워크에서 경로를 선택하는 프로세스를 말하는데 이 라우팅을 하는 장비를 라우터라고 함.
    다른 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고받을 때 "패킷소모 최소화", "경로 최적화"를 하는 장비
    (라우팅을 할때마다 패킷이 소모됨. 이 패킷소모를 최소화해주는게 라우터)

L3스위치

  • L2스위치의 기능 + 라우팅을 하는 장비
    라우팅 테이블을 참조해서 IP패킷에 IP주소를 담아 보낸다.

네트워크를 이루는 장치 #4. 데이터링크 계층

  • TCP계층의 링크계층을 쪼개서 데이터링크 계층과 물리 계층으로 나눌 수 있음.
    데이터링크 계층은 '이더넷 프레임'을 통해 에러 확인, 흐름 제어, 접근 제어를 담당하는 계층을 말한다.
  • 물리계층은 무선 LAN과 유선 LAN을 통해 0과 1로 이루어진 데이터를 보내는 계층을 말한다.

L2스위치

  • 장치들의 MAC 주소를 MAC 주소 테이블을 통해 관리하며 해당 테이블을 기반으로 인터넷 계층에서 받은 패킷을 기반으로 이더넷프레임을 만들어 목적지 MAC 주소로 패킷을 보내주는 역할을 함

L2스위치와 L3스위치의 차이점

L2스위치는 L3스위치와 비교하는 식으로 질문이 많이 들어옴

네트워크 레이어를 통해 데이터가 데이터링크 레이어로 캡슐화되어 내려옴.
네트워크 레이어는 L3스위치가 담당, 데이터링크 레이어는 L2스위치가 담당.
L3스위치는 라우팅 테이블 / L2스위치는 Mac 주소 테이블
L3스위치는 IP주소를 담당 / L2스위치는 Mac주소를 담당
L3스위치는 IP패킷을 보냄 / L2스위치는 이더넷프레임을 보냄

브리지

  • 브리지는 두 개의 근거리 통신망(LAN)을 상호 접속할 수 있도록 하는 통신망 연결 장치를 말한다.
    통신망의 범위를 확장하고 서로다른 LAN을 기반으로 하나의 통신망을 구축할 때 쓰인다.

네트워크망 두개를 하나로 합칠때 브리지를 사용


네트워크를 이루는 장치 #5. 물리 계층

  • 물리계층은 실제로 유선랜 무선랜을 기반으로 바이너리 데이터(0, 1)를 주고받는 계층임

NIC

  • LAN카드라고 함. 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card)는 네트워크에 연결하기 위해 PC에 설치된 회로기관을 말함. 이 장치에는 PC의 고유 식별번호인 MAC주소가 있다.
    우리가 갑자기 네트워크 연결이 안된다? 이 NIC에 문제가 있을 확률이 높다

리피터

  • 들어오는 약해진 신호 정도를 증폭하여 다른 쪽으로 전달하는 장치이다

AP

  • Access Point는 패킷을 복사하는 장치이다. AP에 유선 LAN을 연결한 후 무선 LAN기술을 기반으로 무선 네트워크망을 구축할 수 있다.
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