Network Topology

토폴로지(Topology)

 

"토폴로지(Topology)"라는 용어는 그리스어 "τόπος(topos: 장소) 와 "λόγος(logos: 이론)" 이라는 단어에서 유래하였습니다.

수학에서는 토폴로지가 공간의 형태와 연결성에 대한 이론을 다루는 분야로, 그래프 이론에서는 노드와 간선을
이용하여 사물의 관계를 분석하는 이론으로 사용됩니다. 또한 네트워크 분야에서는 컴퓨터 네트워크에서 장비나 컴퓨터들이 연결되어 있는 형태를 나타내는 용어로 사용되고 있습니다.

 

 

네트워크 토폴로지란(Network Topology) 란?

 

The tangled network cable..

 

컴퓨터 네트워크에서 컴퓨터나 네트워크 장비가 연결되어 있는 물리적인 구성 형태를 또는 그 연결 방식을 말합니다.

이것은 네트워크에서 컴퓨터나 장비가 어떻게 연결되어 있는지, 그리고 데이터가 어떻게 전송되는지를 결정합니다.

 

 

• 물리적 토폴로지 (Physical Topology) - Dash Line
  
  
  • 네트워크 장비가 실제로 물리적으로 배치 및 연결되어 있는 형태를 의미합니다.
  • 케이블, 허브, 스위치, 라우터 등의 장비들이 연결되어 있는 모습을 나타냄
  • 네트워크 장비들의 위치와 연결 방식에 따라 결정되며, 일반적으로 Star, Bus, Ring, Mesh 등의 형태로 나타남

• 논리적 토폴로지 (Logical Topology) - Solid Line
  
  
  • 데이터가 어떻게 전송되는지를 나타내는 것으로 데이터 흐름을 나타냅니다.
  • 논리적으로  Ring 토폴로지를 사용하면서 물리적으로는 Star 토폴로지를 사용하는 경우가 있습니다.
    이러한 경우 논리적 토폴로지는 Ring 형태로 나타나지만, 물리적으로는 Star 형태로 연결되어 있습니다.

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네트워크 토폴로지의 형태

 

• Star Topology (성형)
  
  
  • 중앙에 허브 또는 스위치가 위치하고, 각 디바이스들이(단말장치) 허브나 스위치에 점 대 점(Point to Point) 방식으로 직접 연결되어 있는 형태입니다.
  • 중앙의 제어 노드(허브 또는 스위치)가 작동이 되지 않을 시에 전체 네트워크가 정지하기에 견고성이 떨어집니다.
  • 이 형태는 구성하기 쉬워 설치 비용이 적게 들고 효율적이며 한 대의 단말 장치가 고장나도 다른 단말장치들의 작동에 영향을 미치지 않습니다.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Star_network

 

• Mesh Topology (망형)
  
  
  • 모든 디바이스(단말장치)가 점 대 점(Point to Point)로 직접적으로 서로 연결된 형태입니다.
  • 하나의 통신 회선이 고장 나더라도 다른 단말 장치들 간의 통신이 가능하기 때문에 신뢰성이 있습니다.
  • 다만 네트워크 구성이 복잡하고 유지보수가 어려운 단점이 있습니다.
    
    

https://en.wikipedia.org/wiki/Mesh_networking

 

• Bus Topology (버스형)
  
  
  • 여러 대의 디바이스가 하나의 케이블(Bus)에 연결되어있는 네트워크 구성 형태입니다.
  • 이 케이블을 통해 데이터를 송수신하며, 회선의 양 끝단에는 터미네이터(Terminator)라는 장치가
    시그널의 반사를 방지하기 위해 사용됩니다.
  • 구성이 비교적 간단하고 저렴하며, 케이블 길이만 충분하다면 많은 컴퓨터를 연결할 수 있습니다.
    하지만 케이블이 하나뿐이므로 문제가 생기면 전체 네트워크가 다운될 수 있습니다.
  • CSMA/CD 방식을 사용하기 때문에 속도의 저하가 발생할 수 있으며, 이러한 이유로 최근에는
    이더넷 네트워크에서는 Star형 토폴로지가 주로 사용됩니다.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Bus_network

 

 

 

• Tree Topology (트리형)
  
  
  • 스타형 토폴로지와 버스형 토폴로지의 장점을 결합한 네트워크 구조입니다.
  • 트리형 토폴로지에서는 중앙 허브나 스위치에 여러 개의 하위 허브나 스위치를 연결하여 계층 구조를 형성하고,
    각 하위 허브나 스위치에 단말장치들을 연결하는 방식으로 구성됩니다.
  • 트리형 토폴로지는 스타형 토폴로지의 단점인 중앙 허브나 스위치가 고장 날 경우 전체 네트워크가 마비되는
    병목 현상 문제를 해결할 수 있습니다. 또한 버스형 토폴로지의 단점인 여러 개의 단말장치가 동시에 데이터를
    전송할 경우 충돌이 발생하는 문제를 해결할 수 있습니다.
    
    

https://en.wikipedia.org/wiki/Tree_network

 

• Ring Topology (링형)
  
  
  • 각각의 컴퓨터가 서로 인접한 두대의 컴퓨터와 연결되어 링 형태를 이루는 네트워크 구성형태입니다.
    각 컴퓨터는 데이터를 보내기 위해 자신의 왼쪽과 오른쪽에 위치한 컴퓨터와 연결된 케이블을 통해
    데이터를 전송합니다.
  • Bus형 토폴로지와 마찬가지로 구성이 간단하며 케이블 길이만 된다면 많은 컴퓨터를 연결할 수 있습니다.
    또한 컴퓨터가 데이터를 보낼 때 충돌이 발생하지 않기 때문에 속도가 빠릅니다.
  • Bus형과 마찬가지로 하나의 케이블을 사용하기 때문에 케이블에 문제가 생기면 전체 네트워크가 다운될 수 있습니다. 또한 새로운 컴퓨터를 추가할 때는 케이블을 절단하고 다시 연결해야하기 때문에 유연성이 떨어집니다.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Ring_network

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https://commons.wikimedia.org/wiki/File:NetworkTopologies.png