[네트워크 기초] 네트워크 토폴로지 : 버스, 스타, 트리, 링, 메시

💡 네트워크 토폴로지 : 노드와 링크가 어떻게 구성되어있는지를 말한다.

버스, 스타, 트리, 링, 메시 등의토폴로지가 있다.

 

버스 토폴로지

 

특징

• 하나의 회선에 여러 개의 노드
• 노드 추가, 삭제 쉬움
• 설치비용 적음

장점

• 소규모 네트워크를 구축하기 매우 쉬움.
• 한 노드에 장애가 발생해도 다른 노드에 영향 X

단점

• 메인 링크에 많은 트래픽이 생기면 정체현상 발생가능성 높음.(패킷 손실률 높음)
• 메인 링크 망가지면 큰 문제

 

 

스타 토폴로지

 

특징

• 중앙에 있는 노드를 기반으로 연결된 형태
• 노드 추가, 삭제 쉬움

장점

• 중앙노드가 아닌 한 노드에 장애가 발생해도 다른 노드에 영향 X
• 안정성이 높음. 중앙노드가 아닌 한 노드에 침해가 발생했을 때 다른 노드로 확장하기가 어렵기 때문. 다른 노드로 가려면 중앙노드를 무조건 거쳐야 하고 보통의 스타토폴로지는 중앙노드의 방화벽 등을 더욱 깐깐하게 해 놓음.
• 한 링크에 문제가 생겨도 해당 부분만 영향을 받고 나머지 부분은 정상적으로 작동함.

단점

• 중앙노드 에러 시 큰 문제

 

 

트리 토폴로지

 

특징

• 트리형태(계층적 토폴로지라고도 함)
• 노드 추가, 삭제 보통(리프노드를 기반으로 확장은 용이하지만 다른 노드는 어려움)
• 버스 토폴로지와 스타토폴로지의 하이브리드 형태

장점

• 노드 확장이 용이(주로 리프노드로 확장함)
• 리프노드의 에러는 나머지 부분에 영향을 미치지 않음

단점

• 특정 노드 트래픽 집중 시 하위노드에 영향
• 루트노드에 문제가 생기면 전체네트워크에 큰 문제

ex) 백본케이블 : 여러 소형 네트워크들을 묶어 대규모 파이프라인을 통해 극도로 높은 대역폭으로 다른 네트워크들의 집합과 연결되는 네트워크(대규모 패킷 통신망)

 

 

링형 토폴로지

 

특징

• 고리형태
• 노드 추가, 삭제가 쉬움

장점

• 노드 수가 많아져도 데이터 손실이 없음. 토큰을 기반으로 연속적으로 노드를 거치며 통신권한 여부를 따지고 해당 권한이 없는 노드는 데이터를 전달받지 않음.

단점

• 링크 또는 노드가 하나만 에러 발생해도 전체 네트워크에 영향
• 토큰이 없는 노드는 통신에 참여를 못하며 데이터 공유가 안됨.

 

 

메시 토폴로지

 

특징

• 그물망 형태
• 노드 추가, 삭제 어려움
• 풀(full) 메시 토폴로지의 경우 n * (n - 1) / 2의 회선이 필요함.

장점

• 안정성이 높음. 한 노드가 장애가 나도 다른 노드에 영향을 미치지 않음
• 트래픽을 분산할 수 있음.

단점

• 회선이 비효율적으로 많기 때문에 구축비용이 고가임

 

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네트워크 토폴로지의 필요성과 병목현상

💡 병목현상 : 데이터 흐름이 제한되는 상황

💡 토폴로지의 필요성 : 토폴로지를 파악함으로써 병목현상을 해결하는 척도가 된다.

 

병목현상

• 토폴로지의 필요성 : 토폴로지를 파악함으로써 병목현상을 해결하는 척도가 된다.
• 네트워크에서는 트래픽에 의해 데이터 흐름이 제한되는 상황을 말한다.
• 일명 핫스팟이라고도 합니다.
• 해결 사례
  • 구축된 시스템의 토폴로지를 알고 있다면 어떠한 부분에 어떠한 회선 또는 어떠한 서버의 용량을 증가시켜야 하는지 알 수 있다.

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