[CS / 네트워크] 네트워크 토폴로지

1. 네트워크 토폴로지

네트워크를 설계할 때 고려하는 것으로 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태

 

2. 종류

1) 트리 토폴로지

• 계층형 토폴로지라고 하며 트리 형태로 배치한 네트워크 구성을 말한다.
• 노드의 추가, 삭제가 쉬우며 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있다.

 

2) 버스 토폴로지

• 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성
• 근거리 통신망(LAN)에서 사용
• 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하며 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉬움
• 스푸핑이 가능한 문제가 있음

 

스푸핑

LAN상에서 송신부의 패킷을 송신과 관련 없는 다른 호스트에 가지 않도록 하는 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서

특정 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것.

 

 

3) 스타 토폴로지

• 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성
• 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고 패킷의 충돌 발생 가능성이 적다.
• 어떠한 노드에 장애가 발생해도 쉽게 에러를 발견할 수 있으며 장애 노드가 중앙 노드가 아닐 경우 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적다.
• 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수 없고 설치 비용이 고가

 

4) 링형 토폴로지

• 각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신을 하는 망 구성 방식
• 노드 수가 증가되어도 네트워크상의 손실이 거의 없고 충돌이 발생되는 가능성이 적고 노드의 고장 발견을 쉽게 찾을 수 있음
• 네트워크 구성 변경이 어렵고 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 크게 끼치는 단점

 

5) 메시 토폴로지

• 망형 토폴로지라고도 하며 그물망처럼 연결되어 있는 구조
• 한 단말 장치에 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속 사용할 수 있고 트래픽도 분산 처리 가능
• 노드의 추가가 어렵고 구축 비용과 운용 비용이 고가

 

3. 토폴로지가 중요한 이유 - 병목 현상

전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상
네트워크의 구조라고도 일컫는 네트워크 토폴로지가 중요한 이유는 병목 현상을 찾을 때 중요한 기준이 되기 때문

• 그림처럼 서비스를 만들었는데, 병목 현상이 일어나서 사용자가 서비스를 이용할 때 지연 시간이 길게 발생하고 있다고 가정
• 관리자가 대역폭을 크게 설정해도 성능 개성이 되지 않음

 

• 그림처럼 서버와 서버 간 그리고 게이트웨이로 이어지는 회선을 추가해서 병목 현상 해결
• 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지, 또한 어떠한 경로로 이루어져 있는지 알아야 병목 현상을 올바르게 해결 할 수 있다.