데이터 센터 네트워킹

 

데이터 센터는 인터넷에 연결되어 있을 뿐만 아니라 내부 호스트들 간 상호연결을 위해 자체 데이터 센터 네트워크(data center network)를 갖고 있다.

 

데이터 센터의 3가지 목적

1. 웹 페이지, 검색 결과, 전자메일, 스트리밍 비디오와 같은 콘텐츠 제공

2. 검색 엔진을 위한 분산 인덱스 계산과 같은 특정 데이터 처리 작업이 가능한 대량 병렬 컴퓨팅 인프라스트럭처 역할

3. 다른 회사에게 클라우드 컴퓨팅(cloud computing)을 제공

 

 

6.6.1 데이터 센터 구조

 

 

1) 호스트

: 데이터 센터에서 작업을 수행한다.

피자 박스 모양의 블레이드(blade)라고도 불린다.

CPU, 메모리, 디스크 저장장치를 갖고 있는 범용 호스트다.

호스트들은 20~40대의 블레이드를 적재할 수 있는 랙(rack)에 적재된다.

데이터 센터 내부에서 사용되는 자신만의 IP 주소를 할당 받는다.

 

2) TOR(top of rack) 스위치

: 랙의 맨 위에는 TOR스위치라고 불리는 스위치가 있다.

TOR 스위치는 네트워크 인터페이스 카드를 통해 랙에 있는 호스트들을 연결해준다.

그 외의 다른 포트들을 통해 데이터 센터의 다른 스위치들과 연결된다.

 

3) 경계 라우터(border router)

: 외부 클라이언트와 내부 호스트 간 트래픽 플로우를 처리하기 위해 하나 이상의 경계 라우터를 갖는다.

경계 라우터는 데이터 센터 네트워크를 공중 인터넷으로 연결해준다.

 

 

1. 로드 밸런싱

 

1) 외부 클라이언트의 요청을 지원하기 위해, 애플리케이션에는 공용 IP 주소가 할당되며 클라이언트는 이 IP 주소로 요청을 보내고 응답을 받는다.

2) 요청을 로드 밸런서로 보낸다.

:일반적으로 여러 로드 밸런서를 갖고 있으며, 각 로드 밸런서는 특정 클라우드 애플리케이션을 위해 사용된다.

로드 밸런서는 목적지 IP 주소 뿐만 아니라 목적지 포트를 보고 결정하기 때문에 4계층 스위치라고도 한다.

3) 로드 밸런서는 요청을 호스트로 분배하고 호스트의 현재 부하 상태에 따라서 호스트 간의 부하를 균등하게 한다.

: 로드 밸런서는 호스트의 공용 외부 IP 주소를 내부 IP 주소로 변환해주고 그 반대 변환도 해주기 때문에 NAT과 유사한 기능을 제공한다.

 

클라이언트가 호스트와 직접 통신하지 못하게 하여 내부 구조를 숨기고 보안을 제공한다.

 

 

 

2. 데이터 센터 네트워크 : multipath

 

 

TOR 스위치들과 2단 스위치들 간, 2단 스위치들과 1단 스위치들 간 연결성을 증가시킨다.

: 예를 들어, 하나의 TOR 스위치를 2개의 2단 스위치에 연결함으로써 랙 간에 여러 개의 링크 비결합(link-disjoint), 스위치 비결합 경로를 제공할 수 있다.

단 간의 연결성(경로의 다양성)을 증가시킴으로써 스위치 간 용량 및 신뢰성 증가라는 두 가지 이득을 얻게 된다.