스위치란? L4와 L7 스위치 비교

미인주 2023. 4. 3. 17:27

2023. 4. 3. 17:27

네트워크를 연결하는 일을 하는 목적을 가진 기기

자신과 연결된 모든 기기에서 들어오는 패킷을 수신하고, 패킷을 적당한 기기로 보내는 일을 합니다.

OSI 7 계층에서 어느 계층까지 다루는지를 기준으로 스위치의 카테고리를 나눕니다.

OSI 4계층
IP + Port
Port 구분이 가능하므로 프로토콜(HTTP, FTP)마다 다른 서버로 보내는 것이 가능
실제 IP들을 하나의 가상IP(Virtual IP, VIP)로 묶어서 처리할 수 있음
- VIP를 통해 요청받은 작업을 여러개의 서버로 분산
- VIP를 통해 연결된 서버가 다운되어도 자동으로 다른 서버가 해당 역할을 하도록 전환하는 failover 기능 지원

사용자가 늘어나 서버가 계속 추가되는 상황이 있다고 생각해보면

서버마다 다른 IP 주소가 할당될 것인데 사용자들은 어떻게 접속해야 할까? 🤔

서버가 2대면 공지를 해서 해결할 수도 있겠지만, 서버의 수가 3대 이상으로 계속 늘어난다면?

부하 분산도 고려하지 않을 수가 없다!

→ 서버에게 요청을 전달할 필요없이 L4 스위치에 모든 요청을 전달하고, L4 스위치가 서버들에게 요청을 그대로 전달함

→ 모든 요청을 L4가 받기 위해, L4 스위치가 공인 IP를 갖게 되고, 모든 사용자들은 이 공인 IP로 요청을 보내게 된다!

추가로 L4 스위치는 4계층의 네트워크 계층에서 사용되며 포트 번호를 함께 사용함

포트 정보를 통해 하나의 서버에서 웹 서비스를 제공해도 포트 종류별로 다양한 웹 서비스를 제공할 수 있음!

따라서 L4 스위치에는 외부에서 접속할 IP에 Port를 함께 명시해주어야 함!

애플리케이션 영역, 즉 HTTP Request 요청 내용까지 판단
L4가 사용하는 IP + Port 뿐만 아니라, URI 정보, 쿠키 등을 모두 판단해 유연하게 네트워크 밸런싱을 함
- 예1) L4 스위치에서 제공하는 기능 모두 포함, 프로토콜(Port)별로 다른 서버에 할당
- 예2) www.naver.com/blog 와 www.naver.com/cafe 를 다른 서버가 처리하도록 설정 가능
- 예3) URI, 쿠키, 바이러스 패턴 등을 분석해 특정 트래픽을 받지 않도록 필터링 가능
- 예4) 패킷의 데이터 부분, payload를 분석해 DDoS 같은 공격 완화 가능

회사에서 공유기(사설 IP)를 사용하는 경우 → 한 회사의 모든 요청 IP가 같음
- L4 스위치는 IP+Port가 같기 때문에, 모든 요청을 한 서버에 할당
- L7 스위치는 IP+Port에 HTTP Request를 이용해 분산시키므로 적절하게 분산 가능

페이로드 기반으로 패킷을 처리하는 L7는 더 유연한 처리가 가능 (URL 정보로 패킷을 처리한다든지 등 섬세한 컨트롤 가능)

L4에 비해 분석할 정보가 많아 로드 밸런싱 작업이 어렵고 무거워져 성능 좋은 L7 장비는 가격이 매우 비싸다..

참고 사이트

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