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네트워크 토폴로지의 종류와 필요성

별이⭐ 2024. 4. 16. 18:25

네트워크 토폴로지(network topology)

💡 네트워크 토폴로지

  • 노드와 링크를 연결해 놓은 것, 또는 그 연결 방식
  • 즉, 네트워크에 연결된 컴퓨터와 케이블 및 기타 구성 요소의 배치를 뜻한다.
  • 다양한 결과를 얻기 위해 다양한 방식으로 네트워크 토폴로지를 구성할 수 있다.

토폴로지의 종류

버스 토폴로지

💡 버스 토폴로지의 특징과 장단점

  • 특징
    • 하나의 회선에 여러 개의 노드
  • 장점
    • 노드의 추가, 삭제 쉬움
    • 설치 비용 적음
    • 소규모 네트워크 구축하기 매우 쉬움
    • 한 노드에 장애가 발생해도 다른 노드에 영향을 미치지 않음
  • 단점
    • 메인 링크에 많은 트래픽이 생기면 정체현상 발생 가능성 높음 (패킷 손실율 높음)
    • 메인 링크에 고장이 나면 전체에 영향을 줌

스타 토폴로지

💡 스타 토폴로지의 특징과 장단점

  • 특징
    • 모든 노드가 중앙 장치(스위치 또는 허브)를 기반으로 연결된 형태
  • 장점
    • 노드 추가, 삭제 쉬움
    • 데이터가 다른 노드를 통과할 필요가 없기 때문에 성능과 안정성 뛰어남
    • 중앙 노드가 아닌 개별 노드와 링크에 장애가 발생해도 다른 노드와 링크에 영향을 미치지 않음
  • 단점
    • 중앙 장치에 대한 의존도가 높아 중앙 장치 에러 시 전체에 영향을 줌

트리 토폴로지

 

💡 트리 토폴로지의 특징과 장단점

  • 특징
    • 스타 토폴로지의 확장 형태
    • 중앙 장치들이 상위 레벨의 중앙 장치에 연결되어 전체적으로 트리 구조를 이룸
  • 장점
    • 노드 확장이 용이(주로 리프 노드 확장)
    • 리프 노드의 에러는 나머지 부분에 영향을 미치지 않음
  • 단점
    • 특정 노드 트래픽 집중시 하위 노드에 영향
    • 루트 노드(상위 레벨의 중앙 장치)에 문제가 생기면 연결된 모든 하위 노드(하위 네트워크)에 영향을 줌

링 토폴로지

💡 링 토폴로지의 특징과 장단점

  • 특징
    • 각 노드가 두 개의 다른 노드에 연결되어 링을 형성
    • 데이터는 단방향으로만 흐름
  • 장점
    • 노드 수가 많아져도 데이터 손실이 없음 (성능에 영향을 미치지 않음)
    • 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

💡 메시 토폴로지의 특징과 장단점

  • 특징
    • 풀 메시 토폴로지에서는 모든 노드가 그물처럼 서로 연결 되어있음
    • 풀 메시 토폴로지의 경우 $n(n-1)/2$ 의 회선이 필요함
    • 트래픽이 많은 곳에서 주로 사용됨
  • 장점
    • 장애에 가장 강하고 안정성이 높음
    • 여러 경로 중 가장 빠른 경로를 이용하기 때문에 가용성과 효율성이 뛰어남
    • 여러 경로가 존재하기 때문에 한 곳에 장애가 생겨도 다른 경로를 통해 데이터를 전송할 수 있음
    • 트래픽을 분산할 수 있음
  • 단점
    • 노드 추가, 삭제 어려움
    • 회선의 효율성이 낮고 비경제적임

토폴로지가 중요한 이유

💡 토폴로지가 네트워크 기능에 미치는 영향

  1. 적절한 토폴로지를 사용하면 향상된 데이터 전송 속도로 네트워크가 최대 효율로 작동하도록 보장한다.
  2. IT 관리자가 전체 네트워크 인프라가 어떻게 구성되어 있는지 이해할 수 있도록 도와준다.
  3. 분산 네트워크의 지리적 시각화를 가능하게 한다.
  4. 장치 및 애플리케이션이 네트워크의 다른 사용자에게 어떤 영향을 미치는지 알려준다.
    • 방화벽이 있는지, 병목 현상이 있는지 확인할 수 있는 중요한 기준이 된다
      • 병목 현상?
        • 병목(bottleneck) 현상? 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상
        • 서비스에 이벤트를 열었을 때 트래픽이 많이 생기고 그 트래픽을 잘 관리하지 못하면 병목 현상이 생겨 사용자는 웹 사이트로 들어가지 못한다.
        • 토폴로지를 최적화하고 필요한 곳에 추가 액세스 포인트를 추가하면 네트워크 병목 현상을 최소화할 수 있다.

 

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