Infra 운영 따라잡기 2주차

1. 스위치의 개념과 스위치의 종류(L2,L3,L4,L7)

스위치

L2 Switch : 가장 원초적인 형태의 스위치, 패킷이 왔을 때 목적지가 어디인가를 보고 그 목적지로 보내주는 역할만 한다. Level 2에서 동작하므로 목적지는 Ethernet주소로 이해한다. IP주소가 필요한 외부로 보내 줄 수 없다.

OSI 7계층에서 data link 레이어이므로, network layer에서 동작하는 ip등을 이해하지 못하여 라우팅이 불가능하다.

 

L3 Switch : 3 layer의 프로토콜인 IP등에서 스위칭을 수행하므로 자신에게 온 패킷의 destination이 외부에 존재하는 IP일 경우 그 패킷을 외부에 연결된 라우터로 보내줄 수 있다. 라우터와의 경계가 모호해진다.

 

L4 Switch : 4 layer 프로토콜인 TCP/UDP 등에서 스위칭을 수행, TCP/UDP의 헤더를 보고 FTP/HTTP/SMTP 를 판단하고 우선시해서 스위칭할지 판단가능(로드 밸런싱)

 

L7 Switch : 7 layer 프로토콜인 어플리케이션 레이어에서 동작하는 것으로, HTTP의 URL, FTP의 파일명, 쿠키정보, 패턴등을 분석해서 보안에 더욱 유리하고 더욱 정교한 로드 밸런싱이 가능해진다.

 

 

** 추가 **

스위치의 상위계층(L7)장비는 L1~L6의 기능을 다 가지고 있다.

L1 기능만 되는 것을 허브, 더미허브라고 한다. == L1 switch

2. RAID의 개념과 RAID 구성방식에 대하여 정리(RAID0,1,4,5,6,1+0,0+1)

RAID (Redundant Array Inexpensive Disk / Redundant Array Independent Disk)

여분의 독립적인 디스크들을 하나로 모아 고성능, 고가용성을 위한 개념

 

RAID 0

오류검출기능없이 striping 된 형태

I/O가 일어날 때 데이터를 여러 조각으로 나누어 각각의 디스크에 순서대로 저장하게 된다.

 

RAID 0

최소 2개 이상의 디스크에서 1번조각이 DISK 1 에 쓰여지고 있을 동안 2번 조각은 기다리지 않고 바로 DISK 2에 기록이 된다.

단일디스크일 경우보다 2배정도 성능 발휘하지만, 두 디스크 중 하나의 디스크에 fault 발생 시에 데이터의 절반을 날리게 된다.

장점 : 빠른 I/O, 디스크 N개의 디스크 용량 모두를 활용가능

단점 : 안정성이 낮다.

 

RAID 1

안정성에 중점을 둔 RAID Level

RAID 1

양쪽 디스크에 동시에 동일한 데이터가 기록된다.

하나의 데이터를 양쪽 디스크에 동일하게 기록함으로써 하나의 DISK에 fault가 발생해도 나머지 하나의 디스크를 통해 데이터에 접근할 수 있는 안정성을 강화한 방법.

서버에 있어 OS가 설치되는 디스크에 필수적으로 사용되는 구성방법

장점 : 높은 안정성

단점 : 전체 디스크 용량에 비해 사용가능한 용량은 절반, High Cost

 

RAID 4

RAID 0의 성능에 안정성을 결합

디스크에 순차적으로 쓰여지기 성능 향상의 이점이 있고, 안정성을 위하여 하나의 디스크를 Parity전용 디스크로 사용(전체 디스크 N개면 실사용 디스크는 N-1개)

NetApp의 스토리지 구성에서는 자주 볼 수 있다.

** Parity

컴퓨터는 실제 0과 1로만 이루어진 데이터를 주고받는데, Parity의 값은  1이 홀수개면 1, 짝수개면 0 값이  된다.

만약 Disk 1의 값이 손상되어 데이터가 없어진다고 해도, Parity의 값을 이용하여 손상된 값을 역추적하여 복구가 가능하다.

 

장점 : RAID 0 대비 높아진 안정성, RAID 1 대비 뛰어난 성능

단점 : Parity전용 디스크에 부하가 걸리면 성능저하, 쓰기에서 성능으 ㅣ저하가 크다.

 

RAID 5

 

RAID 4의 병목현상을 해결한 Level

Parity bit를 분산하여 구성하기 때문에 병목현상 줄일 수 있다.

스토리지에 있어 가장 많이 사용되는 구성방법

N개의 디스크가 있으면 실 사용 디스크 N-1개

장점 : 안정성과 성능이 뛰어나서 실제로 가장 많이 사용되는 Level 중 하나

단점 : 1개의 디스크가 손상되고, 또 하나의 디스크가 손상이 되면 데이터를 사용할 수 없음

 

 

 

RAID 6

 

RAID 5에 하나의 디스크를 추가로 Parity로 사용하여 Parity bit를 두 개의 디스크에 두어 안정성을 강화

전체 디스크가 N개일 경우, 실 사용 디스크 N-2개

장점 : RAID 4,5 대비 안정성 증가

단점 : RAID 4,5 대비 비용 증가

 

 

RAID 1+0, 0+1

 

RAID 0 구성 디스크들을 RAID 1로 구성하면 0+1

RAID 1 구성 디스크들을 RAID 0으로 구성하면 1+0

성능차이는 없지만 실질적으로 디스크가 4N개가 아니고 6개면 1+0의 안정성이 더 높아져서 1+0방식을 사용

why?

디스크 6개 1+0방식으로 구성 시에 2+2+2

- 각각의 세트에서 디스크가 하나씩 fault 발생해도 전체 데이터 사용가능 ==> 허용 fault 수 : 3개커버가능

디스크 6개 0+1방식으로 구성 시에 3+3

- 각각의 세트에서 디스크가 추가적인 fault가 발생하면 전체 데이터 손실 ==> 허용 fault 수 : 2개커버가능

 

 

3. 페일오버(Failover)와 페일백(Failback)의 개념정리 및 차이점 분석

페일오버(Failover)

- 실 운용환경에서 이상이 생겼을 때, 대체 작동 또는 조치를 위하여 예비 운용환경으로 자동전환되는 기능

- 시스템 설계에서 높은 가용성과 신뢰성이 요구되는 경우

페일백(Failback)

- 페일오버에 따라 전환 된 운용환경을 장애 발생 전 상태로 되돌리는 처리

 

 

페일오버와 페일백 차이

페일오버 : 0 1 2 3 error error error 4 5 6 라면

페일백 : 0 1 2 3 error error error 3 4 5 6의 흐름 차이