본문 바로가기

스터디

네트워크 토폴로지와 병목 현상

1. 네트워크 토폴로지

  • 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는 지에 대한 방식이자 연결 형태를 의미
    • 노드(node) : 서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치
    • 링크(link) : 유선 또는 무선
  • 네트워크의 구조라고도 일컫는 토폴로지가 중요한 이유
    • 병목 현상을 찾을 때 중요한 기준이 됨
  • 네트워크 토폴로지의 종류
    • 트리 토폴로지, 버스 토폴로지, 스타 토폴로지, 링형 토폴로지, 메시 토폴로지

 

1.1 트리 토폴로지 (tree topology)

  • 계층형 토폴로지
  • 트리 형태로 배치한 네트워크 구성
  • 특징
    • 노드의 추가, 삭제가 쉬움
  • 단점
    • 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있음

 

1.2 버스 토폴로지 (bus topology)

  • 중앙 통신 회선 하나에 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성
  • 근거리 통신망(LAN)에서 사용
  • 특징
    • 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수함
    • 중앙 통신 회선에 노드를 추가, 삭제가 쉬움
  • 단점
    • 스푸핑이 가능한 문제점 존재

 

1.2.1 스푸핑

  • LAN 상에서 송신부의 패킷을 송신과 관련 없는 다른 호스트에 가지 않도록 하는 스위칭 기능을 마비시키거나 특정 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것
  • 악의적인 노드를 중간에 삽입하여 네트워크에 침투
  • 스푸핑을 적용하면 올바르게 수신부로 가야 할 패킷이 악의적인 노드에 전달됨

 

1.3 스타 토폴로지 (star topology)

  • 중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성
  • 특징
    • 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고, 패킷의 충돌 발생 가능성이 낮음
    • 어떠한 노드에 장애가 발생해도 에러를 쉽게 발견 가능
    • 장애 노드가 중앙 노드가 아닐 경우 다른 노드에 적은 영향
  • 단점
    • 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크 사용 불가
    • 고가의 설치 비용 (메시 토폴로지에 비해서는 적은 비용)

 

1.4 링형 토폴로지 (ring topology)

  • 각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신하는 망 구성 방식
  • 데이터는 노드에서 노드로 이동
  • 각각의 노드는 고리 모양의 길을 통해 패킷을 처리
  • 특징
    • 노드 수가 증가되어도 네트워크 상의 손실이 거의 없음
    • 충돌이 발생되는 가능성이 적음
    • 노드의 고장 발견을 쉽게 찾을 수 있음
  • 단점
    • 네트워크 구성 변경이 어려움
    • 회선에 장애가 발생하면 전체 네크워크에 큰 영향을 줌

 

1.5 메시 토폴로지 (messy topoloy)

  • 망형 토폴로지
  • 그물망처럼 연결되어 있는 구조
  • 특징
    • 한 단말 장치에 장애가 발생해도 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속해서 사용할 수 있음
    • 트래픽을 분산처리 가능
  • 단점
    • 노드의 추가가 어려움
    • 고가의 구축 비용과 운용 비용

 


 

2. 병목 현상

  • 병목(bottle neck) 현상 : 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상
  • 예) 교통 체증 - 3차선이던 도로가 1차선으로 좁아지는 구간에 교통 체증이 발생하는 경우
  • 서비스에서 이벤트를 열었을 때
    • 트래픽이 많이 생김 → 트래픽을 잘 관리하지 못하면 병목 현상 발생 → 사용자는 웹 사이트 접근 불가
  • 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지, 또한 어떠한 경로로 이루어져 있는지 알아야 병목 현상을 올바르게 해결할 수 있음

 

회선 추가 전 병목 현상이 발생하여 서비스를 이용할 때 지연 시간이 길게 발생함

 

관리자가 네트워크 토폴로지를 확인한 후 서버와 서버 간, 게이트웨이로 이어지는 회선을 추가하여 병목 현상 해결

 

 

 

 

 

 

 

 

사진 출처 및 참고 자료

면접을 위한 CS 전공지식 노트 (주홍철 저)

'스터디' 카테고리의 다른 글

네트워크 기기  (0) 2023.07.15
네트워크 분류 (LAN, MAN, WAN)  (1) 2023.07.10
MVP, MVVM 패턴  (0) 2023.06.30