[네트워크] 토폴로지와 병목 현상

1. 네트워크 토폴로지

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

1.1 트리 토폴로지

• 트리(tree) 토폴로지는 트리 형태로 배치한 네트워크 구성입니다. 계층형 토폴로지라고도 부릅니다.
• 트리 토폴로지는 노드의 추가와 삭제가 쉽다는 특징을 갖고 있습니다.
• 트리 토폴로지는 특정 노드에 트래픽이 집중 된다면 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있습니다.

트리 토폴로지

1.2 버스 토폴로지

• 버스(bus) 토폴로지는 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성을 말하며 근거리 통신망(LAN)에서 사용합니다.
• 버스 토폴로지는 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하며 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉽습니다
• 하지만 스푸핑이 가능하다는 문제점을 가지고 있습니다.

버스 토폴로지

스푸핑(Spoofing)이란? 스푸핑(Spoofing)은 다른사람의 컴퓨터 시스템에 접근할 목적으로 IP주소를 변조한 후 합법적인 사용자인 것처럼 위장하여 시스템에 접근함으로써 나중에 IP주소에 대한 추적을 피하는 해킹 기법의 일종이다.

1.3. 스타 토폴로지

• 스타(star, 성형) 토폴로지는 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성을 의미합니다.
• 노드를 추가하거나 에러를 탑지하기 쉽고 패킷의 충돌 발생 가능성이 적다는 장점이 있습니다.
• 또한, 어떠한 노드에 장애가 발생해도 쉽게 에러를 발견할 수 있고 장애 노드가 중앙 노드가 아니라면 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적다는 특징을 가지고 있습니다.
• 하지만 반대로 중앙 노드에서 장애가 발생하면 전체 네트워크에 문제가 발생하게 되고 설치 비용이 높다는 단점이 존재합니다.

스타 토폴로지

1.4 링형 토폴로지

• 링형(ring) 토폴로지는 각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신하는 망 구성 방식입니다.
• 데이터는 노드에서 노드로 이동을 하게 되고 각각의 노드는 고리 모양의 길을 통해 패킷을 처리합니다.
• 링형 토폴로지는 노드 수가 증가 되어도 네트워크상의 손실이 거의 없고 충돌이 발생되는 가능성이 적으며, 노드의 고장을 쉽게 발견할 수 있습니다.
• 하지만 네트워크 구성 변경이 어렵고 회선에 장애가 발생하면 네트워크 전체에 영향을 끼치는 단점이 존재합니다.

링형 토폴로지

1.5 메시 토폴로지

• 메시(mesh) 토폴로지는 망형 토폴로지라고도 하며 그물망처럼 연결되어 있는 구조입니다.
• 한 단말 장치에서 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속 사용할 수 있고 트래픽을 분산 처리할 수 있다는 장점이 있습니다.
• 하지만 노드의 추가가 어렵고 구축 비용과 운용 비용이 고가라는 단점이 있습니다.

메시 토폴로지

2. 병목 현상

• 병목 현상은 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상을 말합니다
• "병목"이라는 용어는 물이 병 밖으로 빠져나갈 때 병의 몸통보다 병의 목부분의 내부 지름이 좁아서 물이 상대적으로 천천히 쏟아지는 것에 비유한 것입니다.

병목 현상 예시