[Network] 물리적 토폴로지(Physical Topology)의 종류

서론

이번 글에서는 네트워크가 물리적으로 어떻게 배치되어 있는지를 나타내는 Physical Topology의 종류와 특징을 알아보고자 한다.

 

보통 네트워크 통신 상에서 토폴로지(topology)는 네트워크 구성의 형태를 의미한다.

• 통신 노드의  외형적인 연결 모양
• 통신망을 구성하기 위한 물리적 결선 방식
• 다수의 디바이스가 통신 링크로 상호 연결되어 있는 방식, 형태, 모양

이러한 특징을 가진 것을 토폴로지 라고 말할 수 있다.

 

이제 물리적 토폴로지의 종류를 살펴보자.

망형 토폴로지 (Mesh Topology)

망형 토폴로지는 네트워크상의 모든 노드가 서로 연결되어 있는 point-to-point 방식의 토폴로지이다.

• 위 경우에는 모든 노드가 연결되어 있으므로 이러한 경우 Fully Connected Mesh Topology라고 말한다.

망형 토폴로지는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

• 통신 선로의 총길이가 가장 긴 네트워크 구조이다. (링크가 가장 길다.)
• 초기 데이타 통신 네트워크의 전형적인 형태이다.
• 공중통신망에 많이 사용하며 무선망, 유선망에 모두 적용이 가능하다.

망형 토폴로지의 장점은 다음과 같다.

• 데이터 전송시 트래픽(Traffic) 문제를 피할 수 있다.
• High Privacy, High Security를 보장한다.
• 어떤 하나의 길이 막혀도 데이터 통신을 못하는 것이 아니므로 강력하다.

망형 토폴로지의 단점은 다음과 같다.

• 각각의 장치(device)마다 케이블과 입출력 포트가 존재해야 한다. 즉, 설치가 어렵다.
• 네트워크 구성 시 높은 비용이 예상된다.

성형 토폴로지 (Star Topology)

중앙집중식 구조를 가지며 중앙의 교환장비가 데이터 경로를 개설하고 유도하는 특징을 가지고 있는 토폴로지이다.

 

성형 토폴로지는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

• 이더넷 LAN에서 가장 널리 사용되는 물리적 토폴로지이다.
• 중앙의 연결 지점에 허브(또는 스위치, 라우터)가 존재하고 모든 장비들은 케이블에 의해 중앙 장비로 모인다.

성형 토폴로지의 장점은 다음과 같다.

• Mesh Topology 보다 상대적으로 비용이 저렴하다.
• 각각의 장비는 하나의 I/O port만을 연결하면 된다. 즉, 한 개의 케이블링만 사용하면 된다.
• 특정 케이블에 문제가 있을 경우 해당 장비만 영향을 받는다. 다른 장비들은 여전히 정상적으로 작동한다.

성형 토폴로지의 단점은 다음과 같다.

• 전체의 토폴로지가 특정 위치에 의존한다. 대표적으로 LAN이 있다.
• LAN 고장나면 해당 네트워크가 끊기게 될 수 있다.

링형 토폴로지 (Ring Topology)

링형 토폴로지는 각 링크가 단방향이므로 데이터가 한 방향으로만 전송하는 방법을 가지는 토폴로지이다.

 

링형 토폴로지는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

• 각 노드는 데이터 송수신을 제어하는 토큰을 보유하고 있다.

링형 토폴로지의 장점은 다음과 같다.

• 네트워크 설치 및 재구성의 용이하다.

링형 토폴로지의 단점은 다음과 같다.

• 단방향 통신이다.
• 단 하나의 연결 오류가 발생하면 전체 연결이 끊기게 된다.
  • 다시 말하면 노드의 고장이나 케이블이 끊기면 모든 노드들이 고립될 위험성이 있다.

버스형 토폴로지(Bus Topology)

버스형 토폴로지는 모든 노드들이 간선을 공유하며 버스 T자형(Tap) 등으로 연결되는 토폴로지이다.

 

버스형 토폴로지는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

• 간선과 각 단말 장치와의 접속은 간단한 접속장치를 붙이는 것으로 가능하다는 특징이 있다.

버스형 토폴로지의 장점은 다음과 같다.

• 네트워크 구성이 용이하다.
• mesh, star 보다 적은 케이블링을 사용한다.

버스형 토폴로지의 단점은 다음과 같다.

• 메인 케이블이 죽어버리면 전체 네트워크가 죽어버릴 수 있다.
• 네트워크가 죽었을 때 재연결의 어려움이 있다.