Computer Science/네트워크
[네트워크 기초] 네트워크 토폴로지(Network Topology)
하다보면 되겠지
2023. 1. 23. 15:17
개요
정의
- 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태를 의미
- 네트워크의 구조라고도 하며, 병목 현상을 찾을 때 중요한 기준이 됨
- 물리적 토폴로지와 논리적 토폴로지로 구분됨
- 물리적 토폴로지: 노드, 링크와 같은 네트워크를 구성하는 요소들의 배치에 의해 결정됨
- 논리적 토폴로지: 노드들 사이의 데이터 흐름에 따라 결정됨
병목 현상
- 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상
- 병의 몸통보다 목 부분이 좁아서 물이 상대적으로 천천히 쏟아지는 것에 비유할 수 있음
- 서비스에서 이벤트를 열었을 때 트래픽이 많이 생기고, 그 트래픽을 잘 관리하지 못하면 병목 현상 발생함
⇒ 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지, 또한 어떠한 경로로 이루어져 있는지를 알아야 병목 현상을 올바르게 해결할 수 있음
토폴로지 종류
트리(tree) 토폴로지
- 계층형 토폴로지라고 하며, 트리 형태로 배치한 네트워크 구성
- 장점
- 노드의 추가, 삭제가 쉬움
- 장애 경우에도 각각의 가지에 개별적으로 접근할 수 있어 해결이 비교적 쉬움
- 단점
- 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있음(병목 현상)
- 계층 구조의 복잡성과 네트워크 배치의 선형 구조로 인해 노드가 많아질수록 관리가 어려움
버스(bus) 토폴로지
- 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결된 형태로, 노드의 신호가 전체에 전달됨
- 소규모 네트워크에 적합하여 근거리 통신망(LAN)에서 사용
- 장점
- 중앙 통신 회선에 노드를 추가나 삭제가 쉬우며 설치 비용이 적음
- 특정 노드의 장애가 다른 노드에 영향을 주지 않음
- 단점
- 공통배선의 대역폭을 공유하기 때문에 노드 수가 증가하면 배선의 트래픽이 증가하여 네트워크 성능이 저하됨
- 장애 발생 시 위치 추적이 어려움
- 스푸핑이 가능함
더보기
- 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서 특정 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것
- MAC, IP, DNS 주소 등 다양한 시스템 권한을 악용하여 해킹함
스타(star) 토폴로지
- 중앙에 있는 허브/스위치에 모두 연결된 네트워크 구성
- LAN에서 가장 많이 사용되는 형태
- 장점
- 한 장소에서 전체 네트워크를 편리하게 관리할 수 있음
- 장애 발생 시 나머지 네트워크는 영향을 받지 않고 쉽게 찾을 수 있음
- 노드를 추가/삭제하기 쉽고 패킷의 충돌 발생 가능성이 적음
- 단점
- 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크가 마비됨
- 네트워크의 전체적 대역폭과 성능이 중앙 노드의 설정과 기술적 사양에 의해 제한되어 설정비와 운영비가 높음
링형(ring) 토폴로지
- 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신을 하는 방식
- 장점
- 한 번에 하나의 노드에서만 데이터를 전송할 수 있기 때문에 충돌 가능성이 적음
- 노드들이 점대점으로 얽혀있어 장애를 쉽게 발견할 수 있음
- 단점
- 네트워크 안의 모든 장치가 대역폭을 공유하므로 장치 추가 시 통신 지연이 일어날 수 있음
- 노드를 추가/삭제하기 위해서는 전체 네트워크를 중단해야 함
- 데이터가 한 방향으로 흐르기 때문에 장애가 발생하면 전체 네트워크가 중단될 수 있음
메시(mesh) 포톨로지
- 망형 토폴로지라고도 하며, 그물망처럼 연결되어 있는 구조
- 완전연결형과 부분연결형이 있음
- 주로 WAN에서 자주 사용되는 형태
- 장점
- 여러 개의 경로가 존재하므로 장애에 강하며 트래픽 분산 처리가 가능
- 안정성과 보안성이 뛰어남
- 단점
- 노드의 추가가 어려움
- 구축 비용과 운용 비용이 고가임