토폴로지 (Topology)

• 네트워크에서 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태이며, 병목현상을 해결하는 기준이 될 수 있다.

  • 병목현상 (Bottleneck): 트래픽이 특정 부분에서 네트워크 대역폭 또는 처리 능력의 한계에 도달할 때 발생하며, 해당 부분에서 데이터의 흐름이 제한되고, 성능 저하가 발생할 수 있다.
    • 노드와 링크 구성을 체크 (토폴로지 구성 체크)하여 어떠한 부분에서 회선을 늘리거나 어떠한 부분에서의 용량을 조절해야하는지 확인할 수 있다.
      

1. 버스 토폴로지 (Bus Topology)

• 네트워크에서 링크 하나에 여러 개의 노드가 직렬로 연결되는 형태의 토폴로지

• 장점

  • 노드의 추가, 삭제가 용이
  • 설치 비용이 적음: 소규모 네트워크 구축에 용이
  • 하나의 노드에 장애가 발생해도 다른 노드에 영향을 주지 않음

• 단점

  • 메인 링크에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 줌
  • 메인 링크에 많은 트래픽이 발생하면 정체 현상 발생: 패킷 손실률↑
  • 스케일링 어려움: 대규모 네트워크에는 버스 토폴로지가 적합하지 않음
  • 스푸핑: 버스 토폴로지에서는 모든 노드가 같은 링크를 공유하므로, 악의적인 사용자가 다른 노드로부터의 트래픽을 가로채거나 변조할 수 있다.

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2. 스타 토폴로지 (Star Topology)

• 네트워크에서 중앙에 있는 하나의 노드에 다른 모든 노드가 연결되는 형태의 토폴로지

• 장점

  • 노드의 추가, 삭제가 용이
  • 하나의 노드 또는 링크에 장애가 발생하더라도 다른 노드에 영향을 주지 않음 (중앙 노드는 예외)
  • 안정성이 높음: 스타 토폴로지는 중앙 노드를 통과해야 하기 때문에 관리가 싶고 보안을 강화할 수 있다.
    → 중앙 노드는 방화벽↑, 보안 ↑

• 단점

  • 중앙 노드에 장애 발생시 전체 네트워크에 영향을 줌

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3. 트리 토폴로지 (Tree Topology)

• 네트워크에서 트리 형태로 노드와 링크가 연결된 계층적인 토폴로지

• 장점

  • 리프노드로부터 노드 확장 용이
  • 리프 노드의 장애는 다른 노드에 영향을 주지 않음

• 단점

  • 특정 노드에 많은 트래픽이 발생하면 하위 노드까지 영향을 줌
  • 루트 노드에 장애 발생시 전체 네트워크에 영향을 줌

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4. 링형 토폴로지 (Ring Topology)

• 각각의 노드가 양 옆의 두노으돠 연결되어, 고리 형태로 서로 연결된 형태의 토폴로지

• 장점

  • 노드의 추가, 삭제가 용이
  • 노드 수가 많아지더라도 데이터의 손실이 없음: 데이터 전달을 토큰을 기반으로 통제하며, 토큰을 가진 노드만 데이터를 전송할 수 있다.
    → 노드가 늘어나도 데이터 손실이 발생하지 않는다.

• 단점

  • 하나의 노드 또는 링크에 장애 발생시 전체 네트워크에 영향
  • 토큰 권한이 없는 노드는 통신에 참여를 못하므로 데이터를 전달 받지 못함

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5. 메시 토폴로지 (Mesh Topology)

• 그물 형태로 노드와 링크가 연결된 형태의 토폴로지

• 장점

  • 안정성이 높음
    • 하나의 노드 또는 링크에 장애가 발생하더라도 다른 노드와 링크를 통해 통신할 수 있다.
    • 하나의 노드에 많은 트래픽이 발생하더라도 트래픽을 분산할 수 있다.

• 단점

  • 노드의 추가, 삭제가 어려움: 모든 노드가 서로 연결되어 있어 새로운 노드를 추가하거나 기존 노드를 제거하는 것이 어렵다.
  • 많은 회선이 필요하므로 구축 비용↑: n * (n - 1) / 2 회선필요