스위칭ㆍ패킷 필터링ㆍ미러링ㆍ보안 기능 결합 …
초당 연결수ㆍ동시 연결수ㆍ처리용량이 성능 잣대
L4/L7의 등장 배경
최근 다양한 기능과 성능을 보유한 이더넷 스위치들이 등장하고 있다. 이더넷 스위치의 발전 과정을 다양한 측면에서 바라볼 수 있으며 <그림 1>과 같이 대역폭(Bandwidth), 기능(Function), 지능(Intelligence)을 큰 축으로 발전하고 있다.
| <표1> OSI 주요 계층에 쓰이는 프로토콜 | |
| OSI 참고모델의 주요 계층 | 널리 쓰이는 프로토콜 |
| 레이어 2 | 이더넷Ⅱ, IEEE802.3/802.2 SNAP, 네트웨어, 802.3 Raw |
| 레이어 3 | IP, ARP, IPX, Non IP/IPX, IPv6 |
| 레이어 4 | TCP, UDP, ICMP |
| 레이어5~7 | HTTP, SNMP, 텔넷, FTP, RTSP |
대역폭 측면에서 이더넷 스위치는 초기의 CSMA-CD(10Mbps)방식에서 패스트 이더넷, 기가비트 이더넷, 10기가비트 이더넷으로 확장되고 있다. 한편 기능적 측면에서는 랜 안에서 네트워킹 유닛(호스트) 간에 물리적인 연결을 목적으로 했던 이더넷 L2 스위치는 지역망이 복잡해지고, 단일 랜 환경이 맨 영역으로 확대됨에 따라, 가상랜 QoS를 특징으로 하는 L3 스위치가 기업시장을 중심으로 광범위하게 사용되고 있다. 이더넷 스위치를 지능적인 측면에서 크게 OSI 참조 모델에 의한 7계층의 정의에 따라서, L2/L3/L4/L7 스위치로 구분이 가능하다.
레이어 4 스위치ㆍ로드밸런서의 차이
레이어 2 스위치는 OSI 참조 모델의 레이어 2 범주(이더넷 프로토콜 상에서 소스 MAC, 목적지 MAC)에서 패킷의 경로를 제어하고, 레이어 3 스위치는 OSI 참조 모델의 레이어 3 범주(TCP/IP 프로토콜 상에서는 소스 IP, 목적지 IP)에서 패킷의 경로를 제어한다.
레이어 4 스위치는 기존의 이더넷 레이어 2 스위치와 다른 차원이 스위치다. 레이어 4 스위치는 레이어 4 범주의 패킷을 분류하고 경로를 제어하는 것에서는 레이어 2 스위치 혹은 레이어 3 스위치와 동일하지만, 레이어 4 스위치의 독특한 기능은 레이어 4에서 발생하는 세션을 관리하고, 세션 관리를 위한 패킷도 조작한다는 것이다.
레이어 4 스위치의 기능은 벤더마다 조금씩 차이가 있을 수 있으나, 핵심 기능은 로드밸런싱 기능이다. 로드밸런싱 기능을 제공하는 제품군을 일반적으로 ‘로드밸런서’라고 부른다. 이런 차원에서 레이어 4 스위치는 로드밸런서의 한 제품 형태라고 할 수 있다. 로드밸런서의 제품들은 크게 서버 기반, 스위치 기반, 소프트웨어 기반의 제품으로 나눌 수 있다.
서버 기반 로드밸런서는 이더넷 카드를 여러 개 장착한 일반 서버형태로 구성되어 있다. 주된 기능은 범용 CPU상에서 포워딩 엔진으로 동작한다. 시중에는 F5 네트웍스의 BIG-IP, 코요테 포인트 이퀄라이저, 시스코의 로컬디렉터, 넷스케일러의 제품들이 있고 리눅스 오픈 프로젝트의 리눅스 버추얼 서버 프로젝트가 여기에 속한다.
소프트웨어 기반의 제품은 소위 클러스터링 소프트웨어로 분류할 수 있다. 별도의 각각의 서버에 클러스터링 모듈을 탑재해 트래픽을 분산하며, 다양한 트래픽 관리기능을 갖추는 것이 특징이다. 서버의 종류나 운영체제에 의존적인 면이 단점이다. 마이크로소프트 2000 서버의 클러스터링 서비스, 리소네이트(Resonate)의 제품들이 이에 속한다.
이에 반해 스위치 기반의 로드밸런서는 일반 L2/L3 스위치의 기능과 형태에 추가적으로 로드밸런싱이 더해진 형태이다. 이러한 형태의 스위치는 레이어 4의 기능을 전용으로 수행하기 위해 L2/L3 칩을 내장하면서 동시에 로드밸런싱을 고속으로 수행하기 위한 전용 엔진을 탑재하고 있으며, 전문적으로 로드밸런싱을 위한 ASIC을 장착하기도 한다. 시스코의 컨텐츠 서비스 스위치, 노텔의 알테온 웹 스위치, 파이오링크의 핑크박스 시리즈, 파운드리의 서버아이언 제품이 여기에 속한다.
역사적으로 L4 스위치의 모티브는 서버기반의 로드밸런서였다고 할 수 있으며, L4 스위치는 로드밸런싱 기능 이외에도 L2/L3 스위칭 기능 및 패킷 필터링, 미러링, 보안 등 다양한 기능들이 추가되고 있다.
