오토에버 클라우드 2기 22일차
스위치 (Switch)
단일 장애점(SPoF)
하나의 장비 또는 경로에 장애가 발생하면 전체 네트워크가 마비될 수 있는 구조
해결: 이중화·다중화 설계 (스위치 이중화, 링크 이중화 등)
루프(Loop)
스위치가 물리적으로 고리처럼 연결되어 있을 때 프레임이 무한 전파되는 현상
브로드캐스트 스톰: Flooding → 다른 스위치로 전파 → 반복
MAC 학습 오류: 동일한 MAC이 여러 포트에서 학습되어 정상 포워딩 불가
STP (Spanning Tree Protocol)
역할: 스위치 간 물리적 루프를 자동 감지·차단
주요 단계
BPDU 교환으로 토폴로지 정보 수집
Root Bridge 선출 (가장 낮은 Bridge ID)
- 포트 역할 결정
- Root Port, Designated Port, Blocked Port
- 루프 구간 차단 → 물리적 이중화 + 논리적 단일 경로 유지
확장 프로토콜: RSTP(802.1w), MSTP(802.1s)
VLAN (Virtual LAN)
목적: 브로드캐스트 도메인 분리 → 성능·보안 강화
종류
포트 기반 VLAN
MAC 기반 VLAN
Protocol 기반 VLAN (특정 프로토콜 트래픽 분리)
Trunk 포트: 다수 VLAN 프레임을 태그(IEEE 802.1Q)로 구분해 전송
VTP(VLAN Trunking Protocol): Cisco 환경에서 중앙집중식 VLAN 관리
3계층 장비 (Router)
IP 헤더의 목적지 주소 확인 후 최적 경로로 포워딩
브로드캐스트 도메인 분리
멀티프로토콜 환경에서 프로토콜 변환 (과거)
ACL, QoS, NAT 등 부가 기능 수행
라우팅
Static Routing: 관리자가 직접 설정 (간단·직관적, 대규모 네트워크엔 비효율)
Dynamic Routing: 라우터 간 프로토콜(OSPF, EIGRP, BGP 등)로 경로 정보 교환
라우팅 테이블 필드: 목적지 네트워크, 넥스트 홉, 인터페이스, 메트릭
루프 방지
TTL(Time To Live): IP 헤더 필드로 홉 수 제한
라우터는 브로드캐스트 패킷을 기본 전달하지 않음 → 스위치 Flooding과 구분
로드밸런서 (Load Balancer)
4계층 (L4) vs 7계층 (L7)
L4: IP+포트 기반 분산 (TCP/UDP)
L7: HTTP/HTTPS 헤더, 쿠키 등 애플리케이션 정보 기반 분산
주요 기능
세션 테이블 유지 (대응성·연결 유지)
부하 분산 알고리즘: Round Robin, Least Connections, Hash 기반 등
헬스체크(Health Check)로 서버 생존성 확인
SNAT/DNAT, SSL 종료(SSL Offloading), 압축, 캐싱
용어
Virtual Server & Virtual IP: 클라이언트가 접근하는 엔드포인트
Real Server & Real IP: 실제 백엔드 서버
시스템 확장 (Scaling)
Scale Up (수직 확장)
기존 서버 성능(메모리·CPU) 강화
쉬우나 비용 증가·SPOF 위험
Scale Out (수평 확장)
같은 사양의 서버 여러 대 분산 배치
비용 효율적, 고가용성
방화벽 (Firewall)
기능: 패킷 필터링, 세션 관리(Stateful Packet Inspection), 애플리케이션 제어
유형
Stateless: IP/포트 단위 필터링
Stateful: 세션 상태 추적
NAT (Network Address Translation)
개념: 사설 IP ↔ 공인 IP 변환
종류
SNAT (Source NAT): 출발지 IP 변경 (주로 사설 → 공인)
DNAT (Destination NAT): 목적지 IP 변경 (주로 로드밸런싱, 포트 포워딩)
PAT (Port Address Translation): 다수 사설 IP를 하나의 공인 IP+포트로 매핑
차이점
| 구분 | SNAT | DNAT | PAT |
|---|---|---|---|
| 변경 대상 | 출발지 IP | 목적지 IP | 출발지 IP+Port |
| 사용 예시 | 내부 클라이언트 → 인터넷 | 외부 요청 → 내부 서버 | 여러 내부 → 1개 공인 IP |
DNS (Domain Name System)
역할: 도메인 ↔ IP 매핑
계층 구조: 루트 → TLD → 권한 DNS → 재귀 DNS
레코드 종류
A : IPv4 주소 매핑
AAAA : IPv6 주소 매핑
CNAME : 별칭
vMX : 메일 서버
NS : 네임서버 지정
TXT : 텍스트 정보 (SPF, DKIM 등)
위임(Delegation): 하위 도메인 DNS를 별도 서버에서 관리
TTL(Time To Live): 레코드 캐시 유효 시간