네트워크 토폴로지 정의: 5가지 유형 길라잡이!
네트워크 토폴로지 혹은 네트워크 구성은 네트워크 성능을 결정하는 핵심 요소라 할 수 있습니다. 네트워크 토폴로지는 네트워크를 배치하는 방식으로, 링크와 노드 들이 어떤 식으로 배치되어 서로 연결되는지를 물리적으로 혹은 논리적으로 설명합니다.
네트워크가 배치되는 방식은 수없이 많으며, 모두 나름의 장단점이 있고, 특정 상황에 더 유용한 배치 방식이 존재합니다. 여러분의 업무에 가장 적합한 네트워크 토폴로지를 만들고 관리하기 위한 핵심 사항은 목표와 필요조건을 확실히 파악해야 한다는 것입니다.
우선 네트워크 토폴로지의 상세한 정의를 알아보고, 네트워크 토폴로지의 주요 유형과 각각의 장단점, 그리고 여러분의 사업에 가장 적합한 토폴로지를 결정하기 위한 고려 사항들을 자세히 살펴보겠습니다. 또한 이 글에서는 네트워크를 구성하고, 장치들의 연결 방식을 시각화하여 네트워크에서 발생한 문제들을 해결하는 데 있어 이드로우 맥스(EdrawMax) 와 같은 네트워크 토폴로지 다이어그램 소프트웨어 사용의 편익을 논하려고 합니다.
네트워크 토폴로지 정의
네트워크 토폴로지는 네트워크상의 다양한 노드, 장치, 그리고 접속부가 어떻게 물리적으로 또는 논리적으로 배치되어 서로 연결되는지를 나타냅니다. 네트워크를 하나의 도시라고 생각하면 토폴로지는 도로를 표시한 지도입니다.
차량 정체 구역의 통행을 원활하게 하려고 좁은 도로와 넓은 대로를 효율적으로 배치하는 것처럼 도시를 정비하는 방식에는 여러 가지가 있고, 이와 마찬가지로 네트워크를 배치하는 방식도 여러 가지가 있습니다. 각각의 방식에는 장단점이 있고, 기업의 필요에 따라 특정 배치 방식을 선택하면 훨씬 더 큰 정도의 연결성과 보안을 획득할 수 있습니다.
네트워크 토폴로지에는 두 가지 접근법이 있습니다. 물리적 토폴로지와 논리적 토폴로지입니다. 물리적 네트워크 토폴로지는 그 이름에서 알 수 있듯 노드와 전선, 케이블 등등 네트워크 사이의 물리적 연결 및 상호 연관을 나타냅니다. 논리적 네트워크 토폴로지는 좀 더 추상적이고 전략적이며, 네트워크 배치의 방식과 이유, 그리고 데이터가 네트워크를 통해 어떻게 흐르는지를 개념적으로 이해할 수 있게 합니다.
어째서 네트워크 토폴로지가 중요할까요?
네트워크 배치가 중요한 이유 몇 가지가 있습니다. 무엇보다도 네트워크 배치는 네트워크가 어떻게 또 얼마나 잘 기능하느냐는 문제에서 핵심적 역할을 맡고 있습니다. 회사의 운영 모델로 적합한 토폴로지를 선택하면 회사의 실적 향상에 이바지할 뿐 아니라 잘못된 부분을 찾아 문제를 해결하고, 네트워크 전체에 효율적으로 자원을 분배하기가 더 쉬워져 최적의 네트워크 안정성을 보장할 수 있게 됩니다.
네트워크 토폴로지를 능률적이고 적절하게 관리하면 에너지 효율성과 데이터 효율성이 높아져 결과적으로 운영비와 관리비를 줄이는 데 도움이 됩니다.
보통 소프트웨어로 만든 네트워크 토폴로지 다이어그램을 통해 네트워크의 디자인과 구조를 보고 조작합니다. 이러한 다이어그램은 몇 가지 이유에서 필수적이라 할 수 있는데, 특히 다이어그램으로 네트워크의 물리적 배치와 논리적 배치를 모두 시각적으로 볼 수 있기 때문에 문제가 생겼을 때 관리자가 장치 간 연결을 한눈에 파악할 수 있다는 점에서 그러합니다.
네트워크의 배치 방식에 따라 네트워크의 기능성, 연결성이 살아나기도 하고 혹은 망쳐지기도 합니다. 네트워크의 시스템이 중단되는 다운 타임 역시 마찬가지로 네트워크의 배치 방식에 의해 좌우됩니다. 네트워크 토폴로지란 무엇인가라는 질문에 대한 답은 네트워크 토폴로지의 두 가지 범주 안에 들어있습니다.
- 물리적– 물리적 네트워크 토폴로지는 네트워크가 전선, 케이블 등으로 실제 연결되어 배치된 것을 나타냅니다. 네트워크 설정, 관리, 권한 설정 작업을 하기 위해서는 물리적 네트워크를 한눈에 파악할 수 있는 통찰이 필요합니다.
- 논리적– 논리적 네트워크 토폴로지는 네트워크 설정 방식에 관한 고차원의 개념으로, 어떤 노드가 어떤 방식으로 다른 노드들과 서로 연결되어 있는지, 또한 데이터가 네트워크를 통해 어떻게 전송되는지 등에 의해 결정됩니다. 논리적 네트워크 토폴로지에는 모든 가상 리소스와 클라우드 리소스가 포함됩니다.
네트워크를 효율적으로 관리하고 모니터링하기 위해서는 물리적 토폴로지와 논리적 토폴로지 양쪽을 모두 완전하고 확실하게 통제할 수 있어야 하며, 이렇게 해야 네트워크의 효율성과 안정성이 보장됩니다.
가장 흔하게 쓰이는 토폴로지 유형은 무엇인가요?
근거리 통신망(LAN) 토폴로지 구축에 사업의 성패가 달려 있다고 할 수 있어 여러분은 회복 탄력성이 크고, 안전하며 유지 보수가 쉬운 토폴로지를 설정하고 싶을 것입니다. 몇 가지 다양한 유형의 네트워크 토폴로지가 있으며, 모든 토폴로지는 전체적인 네트워크 크기와 여러분의 목적에 따라 각각 적합하게 사용될 수 있습니다.
대부분의 다른 것들이 그렇듯 완전한 “정답"이나 어떤 상황에서도 다 맞는 토폴로지가 있는 것이 아닙니다. 이 사실을 염두에 둔 채 여러분이 각각의 장단점을 느낄 수 있도록 가장 흔하게 쓰이는 네트워크 토폴로지의 정의를 자세히 설명하겠습니다.
1.스타 토폴로지
스타 토폴로지는 가장 흔하게 쓰이는 네트워크 토폴로지로, 네트워크 안의 모든 노드가 동축 케이블이나 연선 또는 광케이블을 통해 직접 하나의 중앙 허브에 연결됩니다. 이 중앙 노드는 서버로서 작동하여 데이터의 흐름을 관리합니다. 즉, 네트워크 안의 각각의 노드에서 보낸 정보가 목적지에 닿기 위해서는 반드시 중앙 노드를 지나야 합니다. 또한, 중앙 노드는 신호를 수신하여 재전송시키는 리피터처럼 기능하여 데이터 손실을 막아줍니다.
스타 토폴로지의 장점:
스타 토폴로지가 흔하게 쓰이는 이유는 한 장소에서 전체 네트워크를 편리하게 관리할 수 있기 때문입니다. 각각의 노드는 중앙 허브와 독립적으로 연결되어 있어서 노드 하나에 장애가 발생하더라도 나머지 네트워크는 영향을 받지 않고 기능합니다. 이는 스타 토폴로지가 안정적이고 안전한 네트워크 배치임을 의미합니다.
게다가 전체 네트워크를 오프라인으로 하지 않고서 장치를 추가, 제거 또는 수정할 수 있습니다.
스타 토폴로지의 구조는 물리적 측면에서 네트워크 전부를 연결하는데 상대적으로 적은 케이블을 사용하기 때문에 시간이 지남에 따라 네트워크를 확장하거나 줄여나갈 때 설정과 관리가 모두 간단합니다. 네트워크 디자인이 단순하기 때문에 장애가 발생하거나 성능에 이상이 생긴 경우 쉽게 찾아낼 수 있어 관리자 역시 힘들이지 않고 관리할 수 있습니다.
스타 토폴로지의 단점:
반대로 말해, 중앙 허브에 장애가 생기면 나머지 네트워크가 모두 멈춘다는 의미가 됩니다. 하지만 중앙허브를 적절히 관리하여 안정성을 유지한다면, 관리자가 크게 염려할 부분은 없습니다.
네트워크의 전체적 대역폭과 성능이 중앙 노드의 설정과 기술적 사양에 의해 제한되는 것 또한 스타 토폴로지의 설정비와 운영비를 높이는 요인이 됩니다.
2.버스 토폴로지
버스 토폴로지는 네트워크상의 모든 장치가 하나의 케이블로 연결되어 있습니다. 네트워크의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 한 방향으로 연결되어 있기에 “선형 토폴로지" 또는 “백본 토폴로지"라고도 부릅니다. 네트워크상의 데이터 흐름 역시 케이블의 경로를 따라 한 방향으로 흘러갑니다.
버스 토폴로지의 장점?
버스 토폴로지는 비용 효율적이며 소규모 네트워크에 적합합니다. 네트워크 배치가 단순해 모든 장치가 하나의 동축 케이블 또는 RJ45 케이블로 연결되기 때문입니다. 필요하다면 추가로 케이블을 연결해 네트워크에 노드를 쉽게 더할 수 있습니다.
버스 토폴로지의 단점?
하지만 버스 토폴로지는 데이터를 전송하는 데 하나의 케이블만을 쓰기 때문에 다소 취약한 부분이 있습니다. 케이블에 장애가 발생하는 경우 전체 네트워크가 멈추게 되며, 복구하는데 시간과 비용이 많이 듭니다. 하지만 소규모 네트워크에서는 이것이 별문제가 되지 않을 수 있습니다.
버스 토폴로지는 높은 대역폭을 지니지만, 노드를 추가할 때마다 대역폭이 낭비되어 데이터 전송 속도를 늦추기 때문에 소규모 네트워크에 가장 알맞습니다.
게다가 데이터가 “반 이중" 방식으로 전달되어 데이터를 동시에 양방향으로 보낼 수 없기 때문에 막대한 트래픽을 전송해야 하는 네트워크라면 이 배치 방식은 최적의 선택이 아닙니다.
링 토폴로지는 무엇인가요? 단방향 대 양방향
3.링 토폴로지
링 토폴로지에서 노드들은 원 또는 고리 모양으로 배열되어 있습니다. 데이터가 원 모양의 네트워크를 따라 한 방향 또는 양방향으로 흐르며 각각의 장치 양옆에는 두 개의 이웃 노드가 꼭 존재합니다.
링 토폴로지의 장점?
각각의 장치는 양쪽 이웃한 장치에만 연결되어 있어, 데이터가 전송될 때 데이터 블록인 패킷 역시 원을 따라 흐르면서 목적지에 도달할 때까지 중간에 있는 노드들 각각을 지나가게 됩니다. 대규모 네트워크를 링 토폴로지로 배치한다면, 패킷이 목적지에 데이터 손실 없이 정확히 도달할 수 있도록 데이터 증폭 장치인 리피터를 사용할 수 있습니다.
링 토폴로지에서는 한 번에 하나의 노드에서만 데이터를 전송할 수 있기 때문에 패킷이 충돌할 위험이 거의 없어 데이터를 오류 없이 효율적으로 전송할 수 있습니다.
전체적으로 링 토폴로지는 비용 효율적이며, 설치 비용이 저렴하고, 노드들이 점 대 점으로 얽혀 있어 네트워크에 잘못된 설정이 있거나 장애가 발생한 경우 상대적으로 문제를 쉽게 찾을 수 있습니다.
링 토폴로지의 단점?
가장 많이 사용되는 방식 중 하나이지만, 네트워크를 적절히 관리하지 않으면 여전히 장애가 발생할 위험이 있습니다. 데이터가 개별 링을 따라 한 방향으로 흐르기 때문에, 노드 하나에 문제가 발생하면, 전체 네트워크가 중단될 수 있습니다. 따라서 반드시 각각의 노드를 주시하면서 항상 안정되게 관리해야 합니다. 하지만 항상 노드의 성능을 감시하면서 주의를 기울였다 해도, 전송 선로의 장애로 네트워크가 멈출 수 있습니다.
확장성의 문제 역시 고려해야 합니다. 링 토폴로지에서는 네트워크 안의 모든 장치가 대역폭을 공유하므로, 장치를 추가하면 전반적으로 통신 지연을 일으킬 수 있습니다. 네트워크 관리자는 토폴로지에 장치를 추가할 때 네트워크의 자원과 용량에 과중한 부담을 주지 않도록 주의해야 합니다.
게다가 노드를 재설정하거나 추가 또는 제거하기 위해서는 전체 네트워크를 중단해야 합니다. 세상이 끝날 것처럼 심각한 문제는 아니지만, 네트워크 서비스 중단 시간을 예정해야 하는 상황은 불편하고 비용이 많이 들 수 있습니다.
4.트리 토폴로지
트리 토폴로지 구조는 네트워크에서 나무줄기처럼 기능하는 중앙 노드와 가지처럼 바깥으로 뻗어 나가는 노드들의 모양에서 그 이름을 따왔습니다. 스타 토폴로지에서는 각각의 노드가 중앙 허브에 직접 연결되었지만, 트리 토폴로지에서 노드들은 부모-자식 계층 구조로 연결되어 있습니다. 중앙 허브에 연결된 노드는 다른 노드와 선으로 연결되어 있어, 연결된 두 개의 노드는 하나의 연결만을 상호 공유합니다. 트리 토폴로지 구조는 극히 유연하고 네트워크 확장이 매우 쉽기 때문에, 광역 통신망에 사용되어 넓게 퍼진 장치들을 지원합니다.
트리 토폴로지의 장점?
스타 토폴로지와 버스 토폴로지의 요소가 결합한 구조이므로 노드 추가와 네트워크 확장이 쉽습니다. 성능에 이상이 생긴 경우 각각의 가지에 개별적으로 접근할 수 있기 때문에 네트워크 장애를 해결하는 과정 역시 복잡하지 않습니다.
트리 토폴로지의 단점?
스타 토폴로지와 마찬가지로, 전체 네트워크의 안정성이 트리 토폴로지 구조의 뿌리인 중앙 노드에 달려 있습니다. 만에 하나 중앙 허브에 문제가 발생하면, 가지 시스템 내에서는 연결되어 있더라도 가지들 사이의 연결은 끊어지고 맙니다.
계층 구조의 복잡성과 네트워크 배치의 선형 구조 때문에, 트리 토폴로지에 노드를 추가할수록 적절한 관리를 하기가 점점 더 어려워집니다. 비용이 많이 드는 것은 말할 필요도 없습니다. 계층적 배치안에서 각각의 장치들을 다음 장치와 연결하는데 드는 케이블의 양만으로도 트리 토폴로지의 설치 비용이 많은 이유가 설명됩니다.
5.메시 토폴로지
메시 토폴로지는 노드들을 점 대 점으로 상호 연결한 구조로 복잡하고 정교합니다. 메시 네트워크는 완전 메시 형과 부분 메시 형이 있습니다. 부분 연결형 메시 토폴로지는 대부분이 상호연결된 가운데, 몇몇 노드들은 두세 개 장치들과만 연결된 반면, 완전 연결형 메시 토폴로지는 짜잔! 모든 노드가 상호연결되어 있습니다.
메시 토폴로지의 거미줄 같은 구조에서 데이터는 라우팅과 플러딩의 두 가지 다른 방법으로 전송됩니다. 데이터를 라우팅 방식으로 전송하면, 노드는 출발지부터 목적지까지의 최단 거리를 논리적으로 결정하여 데이터를 전송합니다. 데이터를 플러딩 방식으로 전송하면, 정보는 네트워크 안의 모든 노드로 보내져 논리적으로 최단 거리를 결정할 필요가 없습니다.
메시 토폴로지의 장점?
메시 토폴로지는 안정성과 보안성이 뛰어나고, 노드 간에 상호 연결된 정도가 높고 복합적이어서 장애에 강합니다. 예를 들어 어떤 단일 장치가 고장 난다고 해도 네트워크가 오프라인이 되는 경우는 없습니다.
메시 토폴로지의 단점?
메시 토폴로지는 놀라울 정도로 노동 집약적입니다. 네트워크를 배치할 때 노드 사이 각각을 연결할 때마다 케이블이 필요하고 설정을 해줘야 하므로 설치하는 시간도 오래 걸립니다. 다른 토폴로지 구조와 마찬가지로, 케이블에 드는 비용은 가파르게 증가하는데, 점잖게 표현하자면, 메시 네트워크에는 케이블이 정말 많이 필요합니다.
이드로우 맥스
올인원 다이어그램 소프트웨어
- 강력한 호환성: Visio,MS office 등 파일 호환 가능
- 다양한 운영체제: (윈도우,맥,리눅스,ios,android)
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