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Network Topology

HangJu_95 2023. 10. 20. 18:32
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Network Topology란?

토폴로지는 컴퓨터 네트워크의 요소들(링크, 노드 등)을 물리적으로 연결해 놓은 것, 또는 그 연결 방식을 말한다. LAN은 물리적 토폴로지와 논리적 토폴로지 둘 다 보여 줄 수 있는 네트워크의 한 예이다. LAN상의 어떠한 노드도 네트워크 상에서 하나 이상의 다른 노드에 하나 이상의 링크를 갖고 있으며 그래프 상의 이러한 링크와 노드들은 네트워크의 물리적 토폴로지를 잘 설명해 주고 있다. 이와 비슷하게 네트워크 상에서 노드끼리의 데이터 흐름은 네트워크의 논리적 토폴로지를 결정한다. 물리적 토폴로지와 논리적 토폴로지는 특정 네트워크에서 아주 동일할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
-Wikipedia

즉, 네트워크 토폴로지란 노드와 링크가 어떻게 구성되어 있는지 말하는 것이다.

버스 토폴리지

[출처] 면접을 위한 CS 전공지식 노트

특징

- 하나의 회선에 여러개의 노드

- 노드 추가, 삭제 쉬움

- 설치비용 적음

장점

- 소규모 네트워크를 구축하기 매우 쉬움.

- 한 노드에 장애가 발생해도 다른 노드에 영향X

단점

- 메인 링크에 많은 트래픽이 생기면 정체현상 발생가능성 높음.(패킷 손실율 높음)

- 메인 링크 망가지면 큰 문제

스타 토폴리지

[출처] 면접을 위한 CS 전공지식 노트

특징

- 중앙에 있는 노드를 기반으로 연결된 형태

- 노드 추가, 삭제 쉬움

장점

- 중앙노드가 아닌 한 노드에 장애가 발생해도 다른 노드에 영향X

- 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 해놓음.

- 한 링크에 문제가 생겨도 해당 부분만 영향을 받고 나머지 부분은 정상적으로

작동함.

단점

- 중앙노드 에러시 큰 문제

트리 토폴리지

[출처] 면접을 위한 CS 전공지식 노트
[출처] 면접을 위한 CS 전공지식 노트

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 집중시 하위노드에 영향

- 루트노드에 문제가 생기면 전체네트워크에 큰 문제

 

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

링형 토폴로지

 

[출처] 면접을 위한 CS 전공지식 노트

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

[출처] 면접을 위한 CS 전공지식 노트

특징

- 그물망 형태

- 노드 추가, 삭제 어려움

- 풀(full)메시 토폴로지의 경우 n * (n - 1) / 2 의 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

 

토폴로지의 필요성

토폴로지를 파악함으로써 병목 현상을 해결하는 척도가 된다.

병목현상

병목현상이란 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 상황을 의미하며, 주로 네트워크에서는 트래픽에 의해 흐름이 제한되는 상황을 뜻한다.

[출처] 면접을 위한 CS 전공지식 노트

병목현상이 일어났을 경우, 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지, 또 어떠한 경로로 이루어져 있는지 않다면 병목 현상에 좀 더 효율적으로 대처할 수 있다.

 

<병목 현상이 일어난 네트워크 토폴로지>

[출처]https://velog.io/@rlaghdtlr012/네트워크-토폴로지-병목현상

이러한 상황에서 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지를 안다면 회선을 적절하게 추가함으로써 병목 현상을 무난하게 해결할 수 있다.

<적절한 회선 추가를 통한 병목 현상 해결>

[출처]https://velog.io/@rlaghdtlr012/네트워크-토폴로지-병목현상

출처

 

네트워크 토폴로지 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

위키백과, 우리 모두의 백과사전. -->

ko.wikipedia.org

 

 

네트워크 토폴로지 & 병목현상

네트워크 토폴로지(network topology)는 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는 지에 대한 연결 형태이자 방식을 의미한다. 네트워크 토폴로지 방식에는 트리,버스, 스타, 링형, 메시 등이 있다. 트리(tr

velog.io

 

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