Data center networks / 인터넷 시나리오

Data center network

수많은 양의 호스트가 데이터를 요청함

여러 어플리케이션이 각각 엄청난 수의 호스트에게 서비스를 제공해야 함

 

로드 밸런싱(Load balancing)

- 외부 클라이언트의 요청을 수락하고, 데이터 센터 내에서 워크로드를 지시, 결과를 외부 데이터 센터에 반환

=> 데이터 센터 내부에서도 라우팅이 필요

여러 스위치를 두어 상호 연결되게 만들고, 이중화를 통해 신뢰성을 가지도록 해야 함

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시나리오

학생이 학교에서 www.google.com  에 HTTP 접속

 

School Network: 68.80.2.0/24

Comcast Network: 68.80.0.0/13

Google's Network: 64.233.160.0/19

Web Server: 64.233.169.105

 

노트북이라 가정

와이파이 접속..

 

DHCP -> 자신이 쓸 IP, 첫번째로 만나는 라우터, DNS server의 IP를 받아와야 함

DHCP는 UDP, IP, 802.3 이더넷을 통해 캡슐화됨

이더넷 프레임은 랜을 통해 브로드캐스팅 되고, DHCP 서버는 그걸 받음

과정이 진행되며 이더넷에서 IP로, IP에서 UDP로, UDP에서 다시 DHCP로 캡슐화가 해제됨

 

DHCP 서버는 클라이언트의 IP, 첫번째로 만나는 라우터, DNS 서버의 이름과 IP를 DHCP 아크로 클라이언트에게 보냄

클라이언트는 아크를 받음

=> 이제 클라이언트는 자신의 IP, 첫번째로 만나는 라우터의 IP 주소, DNS 서버의 IP 주소를 앎

 

HTTP 요청을 보내려면 ww.google.com의 IP를 알아야 함 => DNS

DNS 쿼리는 UDP로 캡슐화, 다시 IP로 캡슐화됨

그런데 일단 프레임을 보내려면 라우터의 MAC 주소를 알아야 함 => ARP

 

ARP 쿼리가 브로드캐스팅되고, 라우터한테 답을 받아 라우터의 MAC 주소를 알게 됨

 

DNS 쿼리가 담긴 IP 데이터그램이 LAN 스위치를 통해 첫번째 라우터에게 전달됨

그럼 이제 RIP, OSPF나 BGP 같은 라우팅 프로토콜을 통해 라우팅됨

DNS 서버는 받아서 클라이언트에게 www.google.com에 대한 IP를 답장함 

 

HTTP 리퀘스트를 하려면 웹 서버와 TCP 연결을 해야 함

TCP SYN 세그먼트가 웹 서버로 전달되고,

웹 서버는 아크를 보내는 등, 핸드셰이킹을 통해 TCP 커넥션이 확립

 

TCP 소켓을 타고 HTTP 리퀘스트가 보내짐

HTTP 리퀘스트는 IP 데이터그램에 담겨 웹 서버까지 라우팅됨

 

웹 서버는 클라이언트에 HTTP reply