네트워크 토폴로지

토폴로지(Topology)라는 것은 형태로 구분할 수 있는 네트워크의 설계 방법을 말합니다. 토폴로지라는 단어 자체는 위상, 각 요소의 배치라는 의미를 가지고 있습니다.

메시형 Mesh

모든 노드가 point-to-point(ptp)로 서로 연결되어 어느 하나에 이상이 생기더라도 전체 네트워크에 영향이 없는 것이 특징입니다. 하지만 그만큼 선을 많이 깔아야 하니 비용은 많이 들게 됩니다. 또 하나의 노드에 여러 케이블을 연결해야 하므로 이렇게 생긴 Multistation access unit(MSAU)이 필요합니다.

그래서 전체 네트워크의 일부만을 메쉬형태(partial mesh)로 만들기도 합니다.

 

스타형 Star

중앙의 허브에 모든 노드가 ptp로 연결되어 있는 형태입니다. 중앙 제어 노드의 입장에서 보면 point-to-multipoint(ptmp)라고 볼 수 있습니다. 중앙 제어 노드가 망가지면 모든 노드가 끝장나는 문제점을 가지고 있습니다. 하지만 어느 노드 하나가 고장 나면 쉽게 알 수 있고, 다른 노드에는 영향을 주지 않는 것이 장점입니다.

트리형 Tree

하나의 부모 노드에 여러 자식 노드가 연결된 형태를 가지고 있습니다. 여러 노드를 연결할 수 있지만, 부모가 죽으면 그 자식 노드까지 모조리 죽게 됩니다.

버스형 Bus

하나의 케이블에 모든 노드가 버스 타듯 올라타있는 형국을 말합니다. 회선의 양 끝에는 터미네이터가 위치하여 시그널 반사를 막습니다. Backbone 토폴로지라고도 하는데 척추 역할을 하는 회선이 끊어지면 전체 네트워크가 반신불수가 되기 때문입니다.

반면, 어느 장기(노드) 하나가 고장나더라도 생명에는 지장이 없는 것이 장점입니다. 연결도 쉽고 비용도 적게 들지만 통신 성능 및 안정성 이슈를 가지고 있습니다. 회선 하나로 트래픽을 모두 감당해야 하므로 병목이 생길 수 있고, 노드의 추가/제거 자체는 쉽지만 노드 수를 무한정 늘릴 수가 없습니다. 그래서 소규모의 네트워크, LAN 구축 등에 사용됩니다.

링형 Ring

버스형을 구부려서 끝과 끝이 만나게 만들어버린 형태입니다. 통신이 한쪽 방향으로 이루어지기 때문에 패킷 충돌 염려가 적고 부하가 심한 경우에 링형이 버스형보다 좋다고 합니다. 하나의 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 장애를 초래하며 노드 추가/제거를 위해서는 네트워크를 중단시켜야 한다는 문제점이 있습니다.

토큰 패싱을 통해 데이터를 전송하고, 이중 링을 구성하여 양방향 전송이 가능하도록 만들기도 합니다.

 

하이브리드형 Hybrid

위에서 살펴본 토폴로지들을 짬뽕시켜 만든 것을 말합니다.

ex) 스타 + 버스 / 스타 + 링

 

참조

https://colinch4.github.io/2021-11-19/network_topology/