네트워크 토폴로지란?

네트워크 토폴로지(network topology)는 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태를 의미합니다.

종류

트리 토폴로지

트리(tree) 토폴로지는 계층형 토폴로지라고 하며 트리 형태로 배치한 네트워크 구성을 말합니다.

장점 : 노드의 추가, 삭제가 쉽다.
단점 : 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있다.

버스 토폴로지

버스(bus) 토폴로지는 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성을 말하며 근거리 통신망(LAN)에서 사용합니다.

장점 : 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하다, 노드의 추가, 삭제가 쉽다.
단점 : 스푸핑이 가능하다.

스푸핑이란?

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

즉, 스푸핑은 LAN 상에서 송신부의 패킷이 관련 없는 수신부의 호스트로 가게 되는 현상입니다.
아래 그림과 같이 올바르게 수신부로 가야할 패킷이 의도치 않은 노드로 가게 됩니다.

스타 토폴로지

스타(star) 토폴로지는 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성을 말합니다.

장점

• 노드의 추가와 에러 탐지가 쉽다.
• 패킷의 충돌 발생 가능성이 적다.
• 어떠한 노드에 장애가 발생해도 쉽게 에러를 발견할 수 있다.
• 장애 노드가 중앙 노드가 아닐 경우 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적다.

단점

• 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수 없다.
• 설치 비용이 고가이다.

링형 토폴로지

링형(ring) 토폴로지는 각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신을 하는 망 구성 방식입니다.

장점

• 노드 수가 증가해도 네트워크 상의 손실이 거의 없다.
• 충돌이 발생할 가능성이 적다.
• 노드의 고장 발견을 쉽게 찾을 수 있다.

단점

• 네트워크 구성 변경이 어렵다.
• 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 크게 끼친다.

메시 토폴로지

메시(mesh) 토폴로지는 망형 토폴로지라고도 하며 그물망처럼 연결되어있는 구조입니다.

장점

• 한 단말 장치에 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속 사용할 수 있다.
• 트래픽도 분산 처리가 가능하다.

단점

• 노드의 추가가 어렵다.
• 구축 비용과 운용 비용이 고가이다.

병목 현상

병목(bottleneck) 현상이란 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한받는 현상을 말합니다.

서비스에서 이벤트를 열었을 때 트래픽이 많이 생기고 그 트래픽을 잘 관리하지 못하면 병목 현상이 생겨 사용자는 웹 사이트로 들어가지 못합니다.

토폴로지가 중요한 이유는 병목 현상을 찾을 때 중요한 기준이 되기 때문입니다.

[회선 추가 전]

위와 같은 네트워크 토폴로지 상태에서 병목현상이 일어났다고 가정해봅시다. 이런 상황에서 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지를 안다면 회선을 적절하게 추가시킴으로써 병목 현상을 무난하게 해결할 수 있습니다.

[회선 추가 이후]