Network Topology

Topology

네트워크가 물리적으로 연결되어 있는 방식을 의미합니다. 연결방식에는 네트워크 구성 요소들의 배치형태, 망구성 방식이 포함되어 있습니다. Topology는 크게 Physical Topology와 Logical Topology로 나눌 수 있습니다. Phsycial Topology는 네트워크 구성 장치들의 배치형태와 망 구성 방식에 따라 결정이 됩니다. Logical Topology는 데이터의 흐름에 따라 결정됩니다.

노드 (node) : 네트워크에 연결된 장비
링크 (link) : 노드들을 연결하는 매체

Bus Topology

<이미지 출처 : https://ko.wikipedia.org>

Bus Topology는 모든 노드가 1개의 메인 케이블인 버스에 링크되어 있다. 한 노드에서 신호를 전송할 때, 신호들은 버스를 따라 양방향으로 이동합니다. 모든 노드가 같은 신호를 받으며, 각 노드는 본인에게 송신된 신호만 수신하도록 해야합니다.

장점

쉬운 설치
저렴한 비용
각 노드의 고장이 네트워크에 영향 X

단점

어려운 재구성 및 결합 분리
버스 케이블에 문제 발생 시 모든 전송 중단
호스트 수가 증가할수록 Contention 발생 가능성 증가

Ring Topology

<이미지 출처 : https://ko.wikipedia.org>

Ring Topology는 각각의 노드가 양 옆의 노드를 연결하여 고리 형태를 이루고 있다. Token을 가지고 있는 노드만이 신호를 송신할 수 있는 기회를 가지게 된다. 신호는 ring의 한 방향으로만 흐르며, 신호가 목적지 노드에게 도착할 때까지, 노드가 옆의 노드에게 전달한다.

장점

노드 간의 연결을 관리하는 서버 불필요

단점

하나의 노드의 문제가 전체 네트워크에 영향

Star Topology

<이미지 출처 : https://ko.wikipedia.org>

가장 보편적인 Topology인 Star Topology는 중간의 노드에 다른 노드들이 연결된 형태이다. 모든 신호는 중간의 노드를 거쳐서 목적지 노드에 도달하게 된다. 주로 이 중간 노드는 허브, 스위치, 라우터 같은 인프라 노드들이 배치되게 된다.

장점

특정 링크 및 노드에 문제가 생기더라도 전체 네트워크에 영향 X

단점

중간 노드에 문제 발생 시 네트워크 동작 X

Mesh Topology

Mesh Topology는 인프라 노드가 가능한 많은 다른 노드에 직접, 동적으로 연결하는 것을 목적으로 한다. 노드 간의 다양한 경로를 통해 문제에 대한 내구성이 증가합니다. flooding 혹은 routing을 통해 경로를 탐색하고 신호를 전송한다. 인프라 노드간의 계층화가 이루어지지 않는다.

Fully Connected Mesh Topology

<이미지 출처 : https://ko.wikipedia.org>

모든 노드가 다른 노드에 직접적으로 연결되어 있는 형태를 가지고 있다.

장점

한 노드가 문제가 발생했을 시, 네트워크에 영향이 가지 않는다.
contention 현상에 놓일 가능성이 낮음.
작업 부하가 분산됨.

단점

비용이 많이 든다.
재구축 시 모든 노드와의 연결이 필요하다.

Partially Connected Mesh Topology

<이미지 출처 : https://ko.wikipedia.org>

각 노드가 적어도 1개 이상의 다른 노드와 연결되어 있다.

장점

한 노드가 문제가 발생했을 시, 네트워크에 영향이 가지 않는다.
contention 현상에 놓일 가능성이 낮음.
작업 부하가 분산됨.

단점

Fully Mesh Topology에 비해 내구성이 낮음.

Tree Topology

<이미지 출처 : https://ko.wikipedia.org>

각 노드가 하나의 중심 노드에 연결되어 Star Topology를 이루며, 중심 노드들은 Bus Topology 로 연결되어 있는 형태를 이룬다.

장점

노드 추가, 삭제에 따른 재구축이 쉬움

단점

상위 노드에 작업 부하가 발생할 수 있음.