네트워크 토폴로지와 병목현상

고장난 고양이·2022년 7월 7일

네트워크

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네트워크 토폴로지

노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태를 의미합니다.

트리 토폴로지

계층형 토폴로지라고도 하며 트리 형태로 배치한 네트워크 구성을 말합니다.

(장점)

노드의 추가,삭제가 쉽고 확장이 편리하다.
네트워크의 신뢰도가 높다.

(단점)

특정 노드에 트래픽이 집중화 되면 하위 노드에 영향을 끼쳐 네트워크 속도가 떨어진다.
병목 현상이 발생할 수가 있다.

버스 토폴로지

버스 토폴로지는 중앙 통신 회선 하나에 여러개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성을 말하며 근거리 통신망(LAN)에서 사용가능합니다.

(장점)

설치비용이 적고 신뢰성이 우수하다.
구조가 간단하여 노드를 추가하고 삭제하기 쉽습니다.(확장이 쉽다.)
한 client가 문제가 생겨도 망에는 지장이 없다.

(단점)

전송되는 데이터가 많으면 네트워크 병목 현상이 발생한다.
장애 발생 시에 전체 네트워크에 영향을 받는다.
스푸핑이 가능하다

스푸핑

스푸핑은 LAN 상에서 송신부의 패킷을 송신과 관련없는 다른 호스트에 가지 않도록 하는 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서 특정 노드에 해당 피킷을 오도록 처리하는 것을 말합니다.

스타 토폴로지

중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성

(장점)

고속의 네트워크에 적합하다.
노드 추가가 쉽고 에러 탐지가 용이하다. (관리, 제어가 용이하다)
패킷의 충돌 발생 가능성이 적다.
노드에 장애가 발생해도 중앙 노드가 아닐경우 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적다.

(단점)

중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수가 없다
설치 비용이 고가이고 노드가 증가하면 네트워크 복잡도가 올라간다.

링형 트폴로지

각각의 노드가 양옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신을 하는 망 구성 방식
링형은 토큰링(Token Ring)에서 사용한다. 즉, 토큰을 가진 노드만 통신이 가능합니다.

(장점)

노드의 수가 증가 되어도 데이터 손실이 없다.
충돌이 발생되는 가능성이 적고 고장 발견을 쉽게 찾을 수 있다.
충돌이 발생하지 않는다. (토큰을 가지고 통신을 하기 때문에 토큰의 순서가 아닌 노드는 통신에 참여하지 않는다.)
경제적인 네트워크 구성이 가능하다.

(단점)

네트워크 구성의 변경이 어렵다
회선에 장애 발생 시 전체 네트워크를 사용할 수가 없다.
토큰이 없는 노드는 통신을 하지 못한다. => 즉, 속도 및 효율성이 떨어진다.

메시 토폴로지

망형 토폴로지라고도 하며 그물망처럼 연결되어 있는 구조

망형은 국방 네트워크처럼 한 네트워크에 장애가 발생해도 네트워크를 계속 사용할 수 있는 안전한 네트워크이다.

(장점)

완벽하게 이중화가 되어 있으므로 장애 발생 시에 다른 경로를 통해서 네트워크를 사용할 수가 있다. (가용성이 좋다)
여러개의 경로가 존재하므로 트래픽도 분산처리가 가능하다
많은 양의 데이터를 송수신 할 수가 있다.

(단점)

네트워크 구축 비용이 고가이다.
운영 비용이 고가이다.

병목현상

병목현상은 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성요소로 인해 제한을 받는 현상을 말합니다. 예를 들어 병의 몸통보다 병의 목 부분 내부 지름이 좁아서 물이 상대적으로 천천히 쏟아지는 것에 비유할 수 있다. 서비스에서 이벤트를 열었을 때 트래픽이 많이 생기고 그 트래픽을 잘 관리하지 못하면 병목현상이 생겨 사용자는 웹사이트로 들어가지 못한다.