네트워크는 여러 개의 네트워크 기기를 기반으로 구축된다.
계층 별 네트워크 기기
- 애플리케이션 계층: L7 스위치
- 인터넷 계층: 라우터, L3 스위치
- 데이터 링크 계층: L2 스위치
- 물리 계층: NIC, 리피터, AP
애플리케이션 계층을 처리하는 기기
L7 스위치
- L7 스위치는 로드 밸런서라고도 하며, 서버의 부하를 분산하는 기기이다. 시스템이 처리할 수 있는 트래픽 증가를 목표로 한다.
- URL, 쿠키, 캐시들을 기반으로 트래픽을 분산한다. 또한, 바이러스, 불필요한 외부 데이터 등을 걸러내는 필터링 기능 또한 가지고 있다.
- /images/* 또는 /api/* 로 ws와 was에 대해 트래픽 분산
- L7 스위치를 통한 로드밸런싱을 ALB(Application Load Balancer) 컴포넌트라고 한다.
L4 스위치와 L7 스위치 차이
- 로드 밸런서로는 L7 스위치 뿐만 아니라 L4 스위치도 있다.
- L4 스위치는 전송 계층에서 사용되는 기기로 포트를 기반으로 트래픽을 분산한다.
- L4 스위치를 통한 로드밸런싱을 NLB(Network Load Balancer) 컴포넌트라고 한다.
인터넷 계층을 처리하는 기기
라우터
- 라우터는 수신한 패킷이 목적지에 도달할 수 있도록 최적의 경로를 선택한다. 경로를 선택하는 방법은 알고리즘에 따라 달라진다.
- 라우팅 테이블을 이용해 IP 헤더에 있는 목적지 IP주소에 맞는 경로를 찾는다.
- 라우터는 서로 다른 네트워크, 예를 들어 LAN과 MAN을 연결한다. 이를 통해 서로 다른 네트워크 간에 데이터를 전송할 수 있다.
| 구분 | L2 스위치 | L3 스위치 |
| 참조 테이블 | MAC 주소 테이블 | 라우팅 테이블 |
| 참조 PDU | 이더넷 프레임 | IP 패킷 |
| 참조 주소 | MAC 주소 | IP 주소 |
데이터 링크 계층을 처리하는 기기
L2 스위치
- L2 스위치는 연결된 장치들의 MAC 주소를 MAC 주소 테이블을 통해 관리하며, 연결된 장치로부터 프레임이 도착했을 때 프레임 전송을 담당한다.
- IP 주소를 이해하지 못해 IP 주소를 기반으로 라우팅은 불가능하며 단순히 프레임의 MAC 주소를 읽어 스위칭하는 역할을 한다.
- 목적지가 MAC 주소 테이블에 없다면 연결된 모든 장치에 프레임을 전달한다.
- MAC 주소 테이블의 주소는 일정 시간 이후 삭제하는 기능도 있다.
물리 계층을 처리하는 기기
NIC
- LAN 카드라고 하는 네트워크 인터페이스 카드는 네트워크와 데이터를 송수신할 수 있도록 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드이다.
- 각 LAN 카드에는 고유의 식별 번호인 MAC 주소가 있다.
cf) NIC는 왜 물리 계층을 처리하는 기기인가?
- 물리적인 데이터 전송을 담당하기 때문이다.
- NIC는 컴퓨터 내부의 디지털 데이터(0과 1)을 네트워크 케이블을 통해 전달할 수 있도록 전기적 신호로 변환한다.
- NIC는 네트워크에서 들어오는 신호를 받아서, 디지털 비트로 변환한다.
네트워크에서 신호는 기본적으로 디지털 비트(0과 1)이지만, 네트워크를 통해 전달될 때는 물리적인 형태(전기, 광, 무선신호)로 변환된다.
- MAC 주소가 있는 만큼 데이터 링크 계층도 처리한다.
- 전송받은 네트워크 신호를 디지털 비트로 바꾼 후 프레임으로 만들고, 이 프레임의 MAC 주소를 확인해 목적지에 맞게 들어온 것인지 확인한다.
리피터
리피터는 들어오는 약해진 신호를 증폭해주는 장치를 말한다. 이를 통해 신호가 더 멀리 갈 수 있다.
AP
AP는 유선 신호를 무선 신호로 변환해주는 장치이다.