[CS, TIL] 230927 네트워크 구조, 토폴로지

CountryGirl·2023년 9월 27일

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🌐 네트워크 구조 (Network Structure)

📌 물리적 구조 (Physical Structure)

서버, 컴퓨터, 라우터, 스위치 등의 하드웨어 장치들을 포함
케이블, 광섬유, 무선 매체 등을 사용해 하드웨어 장치들을 물리적으로 연결
네트워크의 전체 레이아웃 및 구성을 나타낸다.

📌 논리적 구조 (Logical Structure)

데이터의 흐름과 통신 규칙을 나타낸다.
IP 주소, 서브넷, 라우팅 표, 포트 및 프로토콜 등의 논리적 구성 요소 포함
데이터 패킷의 경로 및 목적지를 정의하며 통신을 제어

🌐 토폴로지 (Topology)

네트워크의 물리적 구조를 설명하는데 사용
네트워크 장치 및 케이블 연결 방식을 나타낸다.

🤔 왜 중요할까?

네트워크 배치는 네트워크 성능과 안정성에 중요한 영향을 미치며 여러 이유로 중요하다.

올바른 토폴로지 선택은 네트워크의 기능성과 효율성을 향상시키고 문제를 식별하고 자원을 효율적으로 관리할 수 있게 한다.
네트워크 토폴로지 다이어그램은 네트워크 설계 및 문제 해결에 필수적이고 시각적으로 네트워크 구조와 연결을 파악하는데 도움을 준다.
또한 네트워크 배치 방식은 네티워크 가용성과 다운 타임에 영향을 미친다.

결론: 네트워크 배치는 네트워크 운영 및 관리 비용을 줄이고 최적의 성능과 안정성을 제공하는 데 중요한 역할을 한다.

1. ⭐️ 스타 토폴로지 (Star Topology)

가장 흔하게 쓰이는 네트워크 토폴로지
네트워크 안의 모든 노드가 동축 케이블이나 연선 또는 광케이블을 통해 직접 하나의 중앙 허브에 연결된다.
중앙 노드는 서버로서 작동하여 데이터의 흐름을 관리
➡️ 네트워크 안의 각각의 노드에서 보낸 정보가 목적지에 닿기 위해서는 반드시 중앙 노드를 지나야한다!

💡 중앙 노드는 신호를 수신하여 재전송시키는 리피터처럼 기능하여 데이터 손실 방지

👍🏻 장점

한 장소에서 전체 네트워크를 편하게 관리할 수 O
각각의 노드는 중앙 허브와 독립적으로 연결되어 있어 노드 하나에 장애가 발생해도 나머지 네트워크는 영향 받지 X
물리적 측면에서 네트워크 전부를 연결하는데 상대적으로 적은 케이블을 사용
➡️ 네트워크를 확장하거나 축소할 때 설정과 관리가 간단
네트워크 디자인이 단순해 장애가 발생하거나 성능에 이상이 생긴 경우 쉽게 찾을 수O

👎🏻 단점

중앙 허브에 장애가 생기면 나머지 네트워크가 모두 STOP

2. 🚌 버스 토폴로지 (Bus Topology)

네트워크상의 모든 장치가 하나의 케이블로 연결
네트워크의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 한방향으로 연결
(aka.선형 토폴로지, 백본 토폴로지)
네트워크상의 데이터 흐름 역시 케이블의 경로를 따라 한 방향으로

👍🏻 장점

네트워크 배치가 단순해 비용 효율적 ➡️ 소규모 네트워크에 적합

👎🏻 단점

데이터를 전송하는데 하나의 케이블만 사용하기 때문에 케이블에 장애가 발생하는 경우 전체 네트워크가 STOP ➡️ 복구하는 많은 시간과 비용

3. 💍 링 토폴로지 (Ring Topology)

노드들이 원 또는 고리 모양으로 배열
데이터가 원 모양의 네트워크를 따라 한 방향 또는 양방향으로 흐르며 각각 장치 양옆에는 두 개의 이웃 노드가 꼭 존재!

👍🏻 장점

각각 장치는 양쪽 이웃한 장치에만 연결되어 있어, 대규모 네트워크를 링 토폴로지로 배치한다면, 패킷이 목적지에 데이터 손실 없이 정확히 도달할 수 있도록 데이터 증폭 장치인 리피터 사용할 수 O
한 번에 하나의 노드에서만 데이터를 전송할 수 있기 때문에 패킷이 충돌할 위험 少 ➡️ 데이터를 오류 없이 효율적으로 전송
비용 효율적
설치 비용 저렴
노드들이 점 대 점으로 얽혀 있어 네트워크에 잘못된 설정이 있거나 장애가 발생한 경우 쉽게 문제를 찾을 수 O

👎🏻 단점