Intro
네트워크의 기능을 한눈에 보기 위해 필요한 개념이 OSI 7 Layer라면, 네트워크의 형태, 즉 연결망의 지도 역할을 하는 것이 Physical Topology이다. Logical Topology로 알고 있는 사람들도 있으리라 생각한다. 하지만 Physical과 Logical Topology를 구분하는 것은 user에게 보이는 입장에서 기술했는가, 실제 구성을 기술했는가 차이일 뿐 개념 자체는 같다고 생각한다.
단순히 개념만 나열한다면 이해하기 어려울 수 있으니, 도식을 포함해 조금이나마 이해하는데 도움이 되고자 한다.
Mesh Topology
Mesh Topology는 가장 기초적인 네트워크의 형태이다. 네트워크에 참여하는 모든 디바이스들이 연결되어 있는 형태이다.
모든 디바이스가 서로 연결된 Mesh Topology의 가장 큰 특징은 전용길이다. 모든 연결은 전용 루트가 있어 구현이 굉장히 쉬워 초기 모델로 적절했다. 하지만 통신에서 정답은 없다. 굉장히 오래된 Mesh Topology 역시 강력한 장점을 가지고 있어 우리 주위에서 자주 볼 수 있다.
Advantages of Mesh Topology
- Robust
특정 링크나 디바이스가 죽어도 우회해서 이동 가능하다.
- Secure
전용 루트로 연결되어 있어 두 디바이스 사이의 통신을 외부에서는 알 수 없다.
- Fault Identification, Isolation
지속적으로 신호를 보낼 시, 오류 부분 쉽게 파악할 수 있고 Robust한 장점을 살려 우회 등 다양한 방법으로 대처가 가능하다. 문제가 발생한 디바이스를 고립시켜도 네트워크의 다른 구성요소들에 전혀 지장이 없다.
Disadvantage of Mesh Topology
좋은 점만 있어보이는 Mesh Topology가 모든 네트워크에 사용될 수 없는 이유는 간단하다. 모든 네트워크의 구성요소를 연결하기 위한 자원이 과도하게 필요하다. 케이블, 포트를 비롯한 필요 자원이 네트워크의 규모가 커질수록 기하급수적으로 늘어난다. 즉, 돈이 너무 많이 필요하다.
Star(Tree) Topology
현재 가장 많이 사용되는 네트워크 형태인 Star(Tree) Topology는 사람마다 둘을 구분하는 사람이 있고, 같은 형태로 보는 사람이 있다. 바라보는 관점에 따라 양쪽 의견 모두 타당하기에 두 토폴로지의 형태를 알아보고, 핵심을 짚고 가겠다.
허브(Hub)가 존재해 케이블과 포트 등 자원을 절감한 연결 형태
Star Topology와 Tree Topology 모두 허브가 존재해 케이블과 포트 등 자원을 크게 절감했다. 물론 Tree Topology의 허브를 단순히 디바이스로 치환하면 전혀 다른 형태의 네트워크가 되기 때문에 다른 토폴로지라고 정의하는 사람들도 있다. 그러니 두 형태를 기억하고, 허브가 있는지 유무를 확인해 상황에 맞게 판단하길 바란다.
현재 가장 많이 사용되는 토폴로지인만큼 강력한 장점이 있을 것이다. 반대로 단점이 없는 토폴로지는 존재할 수 없기 때문에 이 역시 짚고 넘어가야 한다.
Advantages of Star(Tree) Topology
- Robust
하나의 줄이 끊어져도 나머지는 괜찮다.
단, Mesh Topology처럼 우회는 불가능하고, Tree Topology 같은 경우 Sub Node들이 죽을 수 있다.
- 비용 절감
넓은 면적에 적용시킬 때 효과가 가파르게 증가한다.
하지만 반대로 좁은 면적에서 적용할 경우, 허브의 단가로 인해 오히려 비쌀 수 있다.
Disadvantage of Star(Tree) Topology
- Single Point Failure
허브가 고장나면 끝이다. Robust 한 장점과 어울리지 않게 절대적으로 허브에 의존하는 문제점이 있다.
- Security
허브 소유자가 모든 정보 흐름을 파악할 수 있다.
- 과부하
Hub에 과부하가 걸릴 수 있다. 이 경우에 네트워크 전체가 죽을 위험이 있다.
과부하를 해결하기 위해 허브를 늘리기도 쉽지 않다. 허브끼리 확장성은 기대보다 좋지 않다.
Bus Topology
Bus Topology는 남자들은 매우 익숙한 토폴로지일 것이다. 물론 이름만 봐서는 의문이 생기겠지만, 인트라넷(국방망)을 모르는 남성은 적을 것이다. Bus Topology는 Point to Multipoint의 구현 예시이다. 앞서 Physical Structure에서 Point to Point와 Multipoint 구조를 설명했다. 혹시 기억이 안 날 수 있으니, 같이 보도록 하자.
Bus Topology는 선 하나를 공유하는 네트워크로서, 네트워크에 속한 모든 디바이스가 경쟁 관계이다. 따라서 고성능을 기대하기는 어렵다. 또한, 선을 공유하다 보니 높은 보안을 기대하기도 어렵다. 그렇다면 왜 쓰는지 의문이 들 것이다. 하지만 앞에서 언급했듯이 통신에 정답은 없으며, TPO를 따져 맞는 방식을 택하는 것이 중요하다.
Bus Topology는 모든 단점을 커버할 수 있는 장점이 있다. 싸고 설치가 쉽다. 회사나 군대, 경찰 등 조직에서 내부망을 사용할 때 높은 QoS를 제공할 필요가 없다. 원가 절감이 최고 덕목이고, 내부에서 유지 및 보수가 쉬워야 한다. Bus Topology의 단점인 네트워크 내에서 보안이 약한 점 역시 외부와의 차단이 보안의 주관심사인 조직에서는 오히려 환영할 것이다.
그러나 Bus Topology는 한 디바이스가 연결이 끊기면 선이 역할을 못하게 되어 네트워크 자체가 끊기게 되는 단점이 있다. 인트라넷에서 한 곳에서 이슈가 생기면 근처까지 영향을 받는 경험을 해본 적 있을 것이다.
Ring Topology
Ring Topology는 Bus Topology의 확장판이다. Bus Topology는 시작과 끝이 정해져 있다면, 이 토폴로지는 시작과 끝을 연결한 형태이다. Queue와 Circular Queue의 관계를 연상하면 이해가 쉬울 것이다.
Advantages of Ring Topology
- 설치가 쉽다.
Bus Topology의 장점을 계승했다.
- 에러난 곳을 차단해 문제를 해결할 수 있다. Bus Topology와 다르게 에러 막기에 용이하다.
Disadvantage of Ring Topology
- 한쪽 방향으로만 통신
장점인지 단점인지 구분하는 것이 힘든 특징이다. 대부분의 경우 단점이지만, 이러한 기능을 원하는 네트워크가 분명히 존재할테니 Ring Topology의 특성으로 기억하는 걸 추천한다.
- 끊어지면 Bus Topology와 마찬가지로 두절된다. 에러난 곳을 비교적 고치기 쉬워졌지만, 근본적인 해결책을 제시하지는 못했다.
Appendix
Physical Topogy들을 구분했지만, 실전에서 하나의 토폴로지로 전체 네트워크를 구성하는 일은 많지 않다. 회사 건물이 있다고 가정하고, 네트워크를 어떻게 구성할지 생각해보면 다음과 같은 방법이 있을 수 있다.
Next
다음 포스트에서는 네트워크를 개념적 기준을 토대로 구분하겠다. 앞서 물리적 구성을 토대로 네트워크의 형태를 토폴로지들로 나눴다면, 이번에는 네트워크의 기능 및 범위 등을 토대로 개념적 카테고리화를 다루겠다. 전혀 기술적인 요소들이 없으니 편한 마음으로 가볍게 읽고 넘어가면 될 것 같다.
