Router는 L3 장비죠. 라우터는 IP Layer에서 동작한다고 생각하시면 됩니다.
보통 공부를 하시다보면 L2는 Switch, L3는 Router라고 죽어라 외우고 공부했더니, 실무가더니 L3 Switch가 있어서 당황하게 됩니다. 왜 라우터를 써야할 곳에 Switch가 들어가 있어니 말이죠...^^
사실은 몇년전까지만 해도 스위치는 L2장비이고, 또 오랫동안 사용을 했습니다. 또 라우터는 L3에서 동작하는 장비였죠. 네트워크가 분리되어 있는 환경이라면 당연히 라우터를 사용하여야합니다.
간단히 정리하자면 스위치는 MAC을 보고 포워딩하지만, 라우터는 IP Layer를 보고 포워딩합니다. 당연히 라우터에는 Routing table을 보고 경로를 결정합니다. 참고로 라우터의 이런기능들은 대부분 소프트웨어적으로 구현되어 있지요. 이유는 MAC의 경우는 보통 단순하지만 IP라는 녀석은 복잡해서 하드웨어로 구현하기가 무척 까다롭습니다. 여기까진 이해되시죠.
그런데 시대가 많이 흐르다보니 하드웨어 기술이 나날이 발전하였습니다.그러다보니 하드웨어적으로 IP를 분석해서 경로를 설정하고 포워딩할 수 있는 기술로 발전하게 되었죠.
이때부터 나온 제품들이 L3 Switch입니다. 사실 스위치는 Performance측면을 많이 강조하였다고 보시면 좀더 이해될뜻.
아래표는 차이점을 정리하였습니다.
주요 특징
Classical Router
Layer 3 Switch
주요 수행 OSI Layer
Layer 3
Layer 3
Routing 수행 방법
Software
(CPU + Software)
Hardware
(ASIC chip)
지원하는 Layer 2 MAC
Ethernet, TokerRing, FDDI
ATM, WAN
FastEthernet
Gigabit Ethernet
forwarding performance
Slow
(CPU성능과 가격에 따라 다름)
Fast
(near wire speed)
Latency
약 200 ms
< 10 ms (100 Mbps)
관리 및 program 가능성
매우 높음
적음
지원 Protocol
All
IP (일부 IPX)
Routing Protocol
All
RIP1,2 OSPF (일부 DVMRP)
WAN 지원
지원함
지원하지 않음
비용
높음
낮음
참고로 최근 나온 스위치들은 대부분 Routing Protocol을 지원합니다. 일부는 WAN 인터페이스까지 제공하는 경우도 있습니다. ^^
시대가 흘려가면서 점점 라우터와 스위치의 경계가 흐려지는뜻하군요..^^
그럼. 즐거운 하루 되세요...
스티븐과 함게하는 네떡이야기 발췌-
예를 들어 A에서 보낸 팻킷이 포트 1로 들어왔다고 합시다.
그러면 L2 스위치는 포트 1에 A가 붙어있다는 정보를 얻게 됩니다.
그래서 나중에 A로 보내져야할 팻킷이 들어오게 되면 포트 1로 내보내게 됩니다.
L3의 경우는 L2와 달리 매우 넓은 범위까지 다루게 됩니다.
그래서 오가는 팻킷을 관찰해서는 충분한 정보를 얻을 수가 없습니다.
그래서 L3 스위치끼리 통신을 하면서 정보를 축적하게 됩니다.
예를 들어 포트 1에 연결되어 있는 스위치가 여기에는 팻킷이 많이 몰린다는
내용을 보낸다면, 그 내용을 받은 스위치는 팻킷을 포트 1 대신 다른 포트로
보내게 됩니다.
L4스위치
여러대의 서버에 똑같은 컨텐츠를 탑재하는 경우는 L4에서 서버의 부하를 체크해서 가장
여유있다고 판단되는 쪽으로 보내게 됩니다.(정책이 여러개 있는데, 이방식을 가장 많이 사용합니다.)
일반 기업에서 ERP서버나 업무용서버를 운영할 때 많이 사용하는 방식입니다.
서버별로 컨텐츠가 다르다면, L4에서 정책을 세워서 해당 서비스에 대한 요청이 오면 등록된 서비스로
보내주어서 전체 부하를 분산시키는 방식을 사용합니다. 대형 포탈의 경우 이런 방식을 사용하겠죠.
그리고 대부분 DB서버는 L4를 거치지 않고 웹서버와 직접 연결시켜서 사용합니다. DB서버 분산하는게 쉽지 않기 때문에 DB를 L4에 물리는 경우는 드물죠.
세그먼트(segment)에 대해 설명드리면, 한 컴퓨터에서 발생한 신호가 수신자에 상관없이 전달되는 범위를 말합니다. 즉, 내 컴퓨터에서 자료를 보내려고 신호를 내보내면 이 신호가 일정 지역내의 모든 컴퓨터에게 전달이 되는데 그 범위를 말합니다. 그런데, 하나의 세그먼트에서는 동시에 2개의 신호가 전달될 수 없습니다. 예를 들면, 두사람이 동시에 자기 얘기만 하면 무슨소린지 모르고 충돌이 발생하듯이 하나의 세그먼트 내에서 동시에 2개 이상의 전기적인 신호가 발생하면 충돌이 발생합니다.
그럼, 여기서 한가지 생각해 보시면, 하나의 세그먼트가 컴퓨터 1000대로 구성이 되어 있다고 보면 1000대중에서 내 컴퓨터가 자료를 보내려고 하면 많은 시간을 기다려야 할 수도 있고, 충돌이 자주 발생할 수도 있습니다. 그래서~ 세그먼트를 분리시키고자 등장한 장비가 브리지(스위치는 브리지를 개량한 장비)입니다.
브리지(bridge)는 한마디로 요약하면 세그먼트를 분리시켜주는 장비입니다. 예를 들면 1000대의 컴퓨터를 100대씩 묶어서 10개의 세그먼트을 만들어 주는 장비 입니다. 이렇게 분리된 세그먼트에서 자료 교환을 중재하는 역할을 브리지가 하게 됩니다.
예를 들어 세그먼트1에 있는 컴퓨터가 세그먼트1에 있는 컴퓨터로(즉, 같은 세그먼트)데이터를 전송하면 이 신호가 다른 세그먼트에 전송이 되지 못하도록 신호를 차단하구요, 세그먼트1에서 세그먼트2로 데이터를 보내면 브리지가 이 신호를 받아서 세그먼트2로 보내줍니다. 이렇게 하면 세그먼트가 분리되어서 컴퓨터끼리 자료 교환하는데에 충돌이나 기다림(병목현상?)이 줄어들겠지요.
이제, 스위치와 라우터에 차이점을 설명 드리면.. 세그먼트를 분리시킨다는 의미에서는 같다고 보시면 됩니다. 차이점은.. 어떤걸 기준으로 분리를 시키느냐 입니다.
스위치에 여러가지 포트(하나의 포트를 하나의 세그먼트로 보셔도 될겁니다.)가 있는데, 각 포트에 어떤 컴퓨터가 연결이 되어 있는지 판단하는 것은 MAC(Media Access Control)주소 입니다. 간단히 말하면 LAN카드 번호 입니다. 이 번호는 공장에서 나올때부터 고유하게 지정된 번호로써 전세게 LAN카드가 다 다른 번호를 가지고 있습니다. 스위치는 이 번호를 가지고 스위치 장비 내부에 '표'를 하나 만들어 놓고, 포트1에는 어떤 MAC주소가 있으며, 포트2에는 어떤 MAC주소가 있는지 적어 놓습니다. 그래서, 이 표를 기준으로, 스위치로 들어오는 신호를 읽어 들여서 같은 포트의 MAC주소를 목적지로 하고 있으면 다른 포트로 데이터를 보내지 않고, 다른 포트의 MAC주소를 목적지 주소로 가지고 있으면 그곳으로 연결 시켜 줍니다.
라우터는 세그먼트를 구분하는 기준이 IP입니다. 라우터도 내부적으로 표를 만들어 놓는데 기준이 IP입니다. 따라서, 라우터로 들어오는 신호를 읽어들여서 목적지가 같은 포트(즉, 같은 세그먼트)의 IP이면 다른 포트로 신호를 보내지 않으며 다른 포트의 세그먼트의 컴퓨터가 목적지 IP이면 그 포트로 연결시켜 주는 역활을 합니다.
라우터의 역할을 보시면 알겠지만, IP를 기준으로 세그먼트를 나눕니다. 그래서, 인터넷과 독립적으로 LAN을 구축할 경우 라우터는 필요 없습니다. 하지만, 인터넷과 연결시켜서 LAN을 구축할 경우 반드시 필요한 장비가 라우터 입니다
1. L1 -> Flooding
2. L2 -> Swhtching
3. L3 -> Routing
4. L4 -> port number 이용 트래픽분산처리 (Load balancing)
5. L7 (cisco 6500이상 장비) -> S/W 를 장치에 올려서 Traffic filter , Security, VPN 를 할수 있다.
- 상위 계층 장비는 하위 계층 장비의 기능을 모두 가지고 있다.
- L5,L6 ? -> TCP/IP 기반이기때문에 L7이 L5~6 기능을 모두 포함하고 있다.
- TCP/IP 기반
-> L1 : Network Interface 계층
-> L2,L3 : Network (Internet) 계층
-> L4 : Transport 계층
-> L7 : Application 계층
한정된 IT 자원을 가지고 인터넷 트래픽을 얼마나 효율적으로 관리하는가는 IT 업계에 중요한 이슈입니다.
특히, 과거 `1ㆍ25 인터넷 대란'과 대규모 웜바이러스의 출현 이후, 네트워크 보안에 대한 관심이 늘어나면서 기존 네트워크 장비에 보안기능을 대폭 강화한 제품수요가 크게 늘어나고 있는 실정입니다.
최근 인터넷 트래픽관리 및 보안환경이 강조되고 있는 상황에서, 기존 L2/3/4 스위치에 비해 보안기능을 대폭 강화한 네트워크 장비가 L4/L7(Layer4/7) 스위치입니다.
과거에는 통상적으로 패킷의 MAC 주소나 IP 주소를 이용하여 패킷을 전달하는 역할을 수행하는 L2/L3 제품이 주류를 이뤘습니다. 그 이후 급속히 증가하고 있는 인터넷 트래픽을 효율적으로 처리하기 위하여 몇년전부터 L4 스위치가 등장해, 트래픽 부하를 분산하고 지능적인 트래픽 관리 기능을 제공하고 있습니다.
L4 스위치는 서버 및 네트워크 장비의 가용성과 확장성을 높이기 위한 수단으로 각광을 받고 있습니다. L7 스위치는 기존 L4 스위치가 제공하는 기본 기능 이외에 최근 사회적인 문제가 되고 있는 네트워크 보안문제(웜바이러스, 이메일 바이러스, DoS/DDoS 공격 등)를 어느 정도 해결해 줄 수 있는 차세대 제품입니다.
L7 스위치는 애플리케이션 스위치(Application Switch), 콘텐CM스위치(Content Switch), 다계층스위치(Multi-Layer Switch) 등 다양한 이름으로 불리는데, 이는 L7 정보가 주로 애플리케이션과 직접 연관이 있고 패킷의 내용을 분석하여 이를 바탕으로 패킷에 대한 부하분산, 리디렉션, 필터링 등을 수행하기 때문에 자연스럽게 붙여진 이름입니다.
L7 스위치는 통상적으로 L4 스위치의 연장선상에서 출발했지만 L4 스위치가 처리할 수 없는 일들을 수행합니다. L4 스위치의 경우 통상적으로 TCP/UDP 포트정보와 같은 레이어 4 정보를 이용해 패킷을 관리하는 기능을 수행하는 것을 비롯해 서버 및 네트워크 장비에 대한 부하분산 기능을 주로 제공합니다.
그러나 L4 스위치는 VoIP나 P2P와 같은 중요 애플리케이션과 같이 다양한 형태의 패킷 내용을 살펴보기 어렵고 또한 사용자의 IP가 수시로 바뀌는 경우 해당 사용자에 대한 연속적인 서비스를 제공하기 어렵다는 단점을 가지고 있습니다.
L7 스위치에서는 L4 가 갖고 있는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 패킷의 IP/Port 정보뿐만 아니라 패킷의 URL 정보, 쿠키, 플레이로드 정보 등을 종합적으로 검사하여 사용자별로 연속적이고 차별화된 서비스를 제공해줄 수 있습니다.
L7 스위치가 기존의 L4 스위치와 가장 차별화되는 부문은 L4 스위치가 Layer4 정보(TCP/UDP port)를 바탕으로 패킷을 분류하고 원하는 서버나 장비로 전송하는 반면 L7 스위치는 패킷의 내용을 보고 이를 바탕으로 패킷을 전달한다는 것입니다. 패킷의 내용을 살펴보고 이를 바탕으로 적절한 서버를 선택할 수 있습니다.
L7 스위치 기능 중에 최근 큰 주목을 받고 있는 부문이 네트워크 보안분야입니다. L7 스위치는 기존의 L4 스위치가 갖고 있던 기능들을 모두 수용하면서 불필요한 트래픽에 대한 차단이나 네트워크에 대한 공격을 완화시켜줌으로써 서버와 네트워크의 가용성을 한층 향상시켜줍니다. 특히, L7 스위치는 웜이나, E-메일 바이러스와 같이 특정한 패턴을 갖고 있는 패킷으로서 서버나 네트워크에 불필요한 트래픽을 제어합니다.
최근에는 L7 스위치업체와 바이러스 차단업체들이 서로 제휴를 통해 새로운 바이러스 패턴이 나타날 경우 이를 빠르게 업데이트해 네트워크를 보호하고 있습니다.
또한, DoS/DDoS 와 같이 비정상적으로 트래픽이 과도하게 집중되어 서버가 정상적으로 서비스되지 못하게 만드는 부분도 해결해 줍니다.
이를 해결하기 위해서 L7 스위치에서는 트래픽의 유입수준을 일정정도로 제한하여 서버가 항상 정상적인 서비스를 할 수 있게끔 보호해 준다.
물론 L4스위치만이 L7 스위치로 발전할 수 있는 것은 아닙니다. 기존 파이어월, IPS, QoS 등 엔터프라이즈 네트워크에서 각각의 고유기능을 담당하고 있는 장비들도 패킷의 내용을 분석하는 기능을 갖고 있으며, 이를 바탕으로 여러가지 보안정책과 대역폭조절 정책을 수행해왔습니다. 따라서 이들 장비도 각각의 고유기능에 부하분산기능을 결합하고, 대용량의 트래픽을 빠르게 처리할 수 있는 스위치 구조를 도입한다면 얼마든지 L7 스위치 형태로 발전할 수 있습니다.
L7 스위치를 생산하고 있는 업체로는 시스코, 노텔, 라드웨어, 파운드리, F5 등이 있고 국내에서는 파이오링크가 L7 스위치시장에 진입해 대등하게 경쟁하고 있습니다. 한국IDC 자료에 따르면, 전 세계적으로 콘텐츠 네트워킹 시장의 46%를 L7 스위치가 점유하며 총 36억달러 이상의 매출을 보일 것으로 전망했습니다. 국내에서도 2005년도에 1000억원 규모를 훌쩍 뛰어넘는 시장으로 성장할 것으로 보고 있습니다.
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