redis education network devices

Network Devices

Devices

이 글은 Computer Networking의 Network device를 설명합니다.
유튜브 채털 "Networking Class"의 "Network device 이해"를 정리한 것입니다.

• 1. Network Device 이해
• 2. L1 전송장비 - OTN(Optical Transport Network)
• 3. L2 Switch 동작원리
• 4. L3 Router 동작원리
• 5. L4 Switch 동작원리

1. Network Device 이해

• End to End Host 간 Data를 잘 주고 받을 수 있도록 전달 기능을 하는 Computer
• TCP/IP 계층 모델 관점에서 Network Device의 역할과 기능에 대해 이해
• 회선/매체와 함께 Network 엔지니어들이 실무에서 다루어야 하는 대상
• Data Plane(평평한 면)(data 전달 측면) + Control Plane(제어/관리 측면)
• Cisco: show ip route, show arp

2. L1 전송장비 - OTN(Optical Transport Network)

• Fiber -> Virtual Circuit 들 -> Switching -> L2 Protocol 화
• Multiplexing, Distance, Speed, Tolerance, 통신사업자, Core/MAN(가입자 망)
• WDM/ROADM, MSPP(Multi-Service Provisioning Platform) -> Carrier Ethernet
• Ring 구조, 빠른 복구시간

3. L2 Switch 동작원리

• End Host Network Access, L2 계층 동작, LAN
• 자신의 Interface로 들어오는 Frame을 받아 dst-MAC 정보를 보고, 자신의 MAC address Table을 확인하여 내보내야 할 Interface를 결정하고 Forwarding
• MAC address Table 생성/Update (Learning, Forwarding, Flooding)
• VLAN(Virtual LAN; Switch를 나누어 쓰는 방법), Trunking, STP(Loop 장애 예방), EtherChannel, ACL
• VLAN(Virtual LAN)
  • VLAN 쉽게 이해하기 #1
  • VLAN 쉽게 이해하기 #2
  • VLAN 쉽게 이해하기 #3
• STP(Spanning Tree Protocol)
  • STP 쉽게 이해하기 #1
  • STP 쉽게 이해하기 #2
  • STP 쉽게 이해하기 #3
  • STP 쉽게 이해하기 #4

4. L3 Router 동작원리

• 서로 다른 Network 연결, 다양한 L2/L1 Protocol과 Interface Type을 제공
• 자신의 Interface로 들어오는 Frame을 받아, L2 MAC 정보를 떼고, L3 IP 정보의 dst-IP 정보를 보고, Routing Table을 확인하여 Next-hop IP와 내보내야 할 Interface를 결정하고, L2 MAC 정보를 추가하여 Forwarding
• Routing Table 생성/업데이트 과정, ARP Table, ACL, QoS
  Routing Table Lookup을 빠르게 처리하는 방법: CAM(Content Address Memory, TCAM(Ternary CAM)
• L3 Switch : L3 Switch + Router, SVI(Vlan Interface, MAC-address Table)
  L3 Switch

5. L4 Switch 동작원리

• End Host 부하분상을 위한 다중화 목적으로 이용(Data Center 서버 팜)
• 자신의 Interface로 들어오는 Frame을 받아 L2(Ethernet) 헤더를 제거하고, L3(IP) 헤더 도한 제거하고, L4(Port) 헤더를 보고 어디로 어떻게 보낼지를 결정하고, 적합한 L4 ~ L2 헤더까지 완성하여 전달, Session table 생성 이후 Session table lookup 우선 진행.
• 구성 방식(One Armed, Inline), 작동 방식(Proxy 방식, DSR(Direct Server Return), ..), 분산 method, Health check, L4 이중화
• Session table 관리(TCP/UDP, timeout, update 로직)