240228 TIL - 네트워크 토폴로지와 병목 현상

오늘은 cs스터디에서 디자인 패턴부분이 끝나고 네트워크 부분으로 넘어왔다. 디자인 패턴도 생소했지만 프로그래밍언어라서 조금 익숙한 부분도 있었지만 네트워크 부분은 좀 더 생소한 개념일 수도 있을 것 같다는 마음이 들었다. 이번에 내가 발표를 맡은 부분은 네트워크 토폴로지와 병목 현상에 대한 부분이었다. 발표내용을 정리한 것을 적어보겠다.

네트워크 토폴로지란?

노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 방식이자 연결 형태를 의미

• 트리 토폴로지
  • 계층형 토폴로지라고 하며 트리 형태로 배치한 네트워크 구성을 말한다.
  • 노드의 추가, 삭제가 용이
  • 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있다

• 버스 토폴로지
  • 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성(LAN)
  • 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수
  • 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉽다
  • 스푸핑이 가능한 문제

*스푸핑이란, 일반적으로 네트워크 보안에서 사용하는 용어로, 하나의 네트워크 노드가 다른 노드처럼 행동하여 데이터를 가로채는 행위를 말합니다. 이는 사용자의 신원을 가장하거나, 네트워크 트래픽을 조작함으로써 이루어집니다.

버스 토폴로지에서 스푸핑에 대해 설명하자면, 버스 토폴로지는 모든 노드가 하나의 중앙 케이블에 연결되어 있는 구조로, 이 케이블을 통해 데이터가 전송됩니다. 이러한 구조에서 스푸핑 공격이 발생할 경우, 공격자는 네트워크상의 다른 노드처럼 자신을 가장하여 데이터를 가로챌 수 있습니다.

• 스타 토폴로지
  • 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성
  • 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고 패킷의 충돌 발생 가능성이 적다
  • 어떠한 노드에 장애가 발생해도 쉽게 에러를 발견할 수 있음
  • 장애 노드가 중앙 노드가 아닐 경우 다른 노드에 끼치는 영향이 적음
  • 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수 없고 설치비용이 비쌈

• 링형 토폴로지
  • 각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신을 하는 망 구성 방식
  • 데이터는 노드에서 노드로 이동, 각각의 노드는 고리 모양의 길을 통해 패킷을 처리
  • 노드 수가 증가되어도 네트워크상의 손실이 거의 없고 충돌이 발생되는 가능성이 적다
  • 노드의 고장 발견을 쉽게 찾을 수 있다
  • 네트워크 구성 변경이 어렵다
  • 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 끼친다

• 메시 토폴로지
  • 망형 토폴로지라고도 하며 그물망처럼 연결되어 있는 구조
  • 한 단말 장치에 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속 사용할 수 있고 트래픽도 분산 처리가 가능
  • 노드의 추가가 어렵고 구축 비용과 운용 비용이 비싸다
    
    

병목 현상

• 병목 현상이란 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상
• 네트워크 토폴로지가 중요한 이유 중 하나는 병목 현상을 찾을 때 중요한 기준이 되기 때문
• 병목 현상 발생
  
  

• 회선 추가로 병목현상 해결

 

이렇게 정리해보았는데 토폴로지라는 용어가 생소하기는 했지만 네트워크의 구조라고 생각하니 조금 이해가 되었고 각각의 특징에 대해 간단히 짚고 넘어갈 수 있는 시간이었던 것 같다.