IT갱이의 학습과정_네트워크 구성형태

공부 열심히 잘 하고 계시죠~?

 

오늘도 열심히 꼬우 꼬우~

 

오늘의 배울 것!

1. 네트워크의 데이터 전송방식
2. 네트워크 접속형태

 

오늘의 핵심 키워드 TOP 3!

 

브로드캐스팅

▷ 네트워크에 연결된 모든 호스트에게 데이터 전송하고,

    자신을 목적지로 하는 호스트만 데이터를 내부에 저장하고,

    다른 호스트는 데이터를 무시하는 통신 방식

 

멀티캐스팅

▷ 멀티캐스팅은 1:N, 그룹 전송 기능을 지원하는데, 송신 호스트는

    한번의 데이터 전송으로 그룹으로 이루어진 여러 호스트에게 데이터를 전송가능

 

토폴로지

▷ 네트워크의 구성을 ‘네트워크 토폴로지’라고도 하는데,

    이는 네트워크에 연결되어 있는 노드와 링크가 물리적 또는 논리적으로 되어 있는 방식을 말한다.

 

 

 

네트워크의 데이터 전송방식

 

1. 전송과 교환

 

1) 개요

  교환 : 갈림길에서 데이터가 전송되어야 할 경로를 선택

  전송 : 물리적으노 1:1 연결된 시스템 사이의 데이터 전송

 

2. 전송방식의 종류

 

 1) 점대점 방식

   - 호스트들이 물리적으로 1:1 형식으로 연결

   - 교환 기능이 필수적

   - 주로 WAN 환경에서 사용

     ㄱ. 종류 : 스타형, 링형, 완전형, 불규칙형

     ㄴ. 연결수가 증가하면 성능적인 면은 유리하지만 비용이 증가됨.

 

 2) 브로드캐스팅 방식

   - 호스트들이 공유 전송 매체에 연결

   - 교환 기능이 불필요

   - 주로 LAN 환경에서 사용

 

3. 멀티 포인트 통신

   

 1) 하나의 송신 호스트 기준

   - 유니포인트 : 하나의 수신 호스트와 연결

   - 멀티포인트 : 다수의 수신 호스트와 연결

 

 2) 송신 호스트가 한번의 전송

   - 유니캐스팅 : 하나의 수신 호스트에 데이터를 전송 [서브 - 클라이언트 1:1 통신]

   - 멀티캐스팅 : 다수의 수신 호스트에 데이터를 전송 [서버 - 클라이언트 1:多 통신]

 

 3) 멀티포인트 유니캐스팅

   - 유니캐스팅 방식을 이용하여 1:N 통신 지원

   - 호스트 a 가 호스트 d,e,f 에게 데이터를 전송하려면 3번의 송신 절차가 필요

   - 수신 호스트의 수가 증가하면 성능에 문제점 발생

    (ex. 송신호스트 a 가 여러개를 만들어 놓고 나눠 보내는 것)

 

 4) 멀티캐스팅

   - 1:N 전송 기능을 지원

   - 송신 호스트는 한 번의 데이터 전송으로 여러 호스트에게 데이터를 전송 가능

    (ex. 송신 호스트 a, 수신토스트 d,e,f...)

 

 5) 브로드캐스팅

   - 네트워크에 연결된 모든 호스트에게 데이터 전송

   - 자신을 목적지로 하는 호스트만 데이터를 내부 저장, 타 호스트는 데이터 무시

   - 단점 : 호스트가 증가할수록 네트워크 트래픽 증가 / 특정 서브넷에서 사용 

 

4. 네트워크 토폴로지

 ㄴ 네트워크의 구성을 '네트워크 토폴로지' 라고도 하는데, 네트워크에 연결 되어 있는

     노트와 링크가 물리적 또는 논리적으로 되어 있는 방식을 말한다.

 ㄴ 노드는 네트워크에 연결된 주소가 있는 통신 장치를 말하고 컴퓨터, 프린터 등이 하나의 노드가 될 수 있다.

 ㄴ링크 하나에 2개 이상의 노드 연결시, 2개 이상의 링크가 접속 형태를 구성

 ㄴ 네트워크 접속 형태는 네트워크에 연결된 여러 노드의 물리적 배열이 아닌 상호연결방법

  [접속형태 : 성형, 트리형, 버스형, 링형, 그물형]

 

 ⓐ 성형

   - 가방 일반적인 네트워크 구성형태

   - 허브가 네트워크 중앙에 위치해 다른 모든 노드 연결

   - 모든 노드가 중앙의 허브에 연결되어 통신하므로 통신망의 처리능력과 신뢰성은 허브가 좌우함.

   - 네트워크에서 하나의 케이블은 중앙의 네트워크 장치만 연결해서

     배선 문제는 해당 노드에만 영향을 주고 네트워크 전체에 영향X

 

 1-1) 장점

   - 설치비용 저렴, 중앙 집중적 구조라 유지보수나 확장이 용이함.

   - 링크 하나가 끊어져 작동하지 않을 때 해당 링크만 영향, 타 링크 영향 X [안전성]

   - 결함을 쉽게 식별, 분리 가능해 허브는 링크에서 발생한 무제를 점검하여

     결함이 발견된 링크 우회 여갛ㄹ

 

 1-2) 단점

   - 중앙 전송제어장치에 장애 있으면, 네트워크 전체 동작 불가능

   - 통신량이 많으면 전송의 지연 문제 발생

   - 각 노드가 중앙 허브와 연결되어 있어야 함으로 타 접송형태 대비 케이블 연결량 ↑

 

 

 ⓑ 버스형

   - 모든 네트워크 노드와 주변 장치가 파이프 등의 일자형 케이블(버스)에 연결된 형태

   - 버스형에서는 하나의 긴 케이블이 네트워크의 모든 장치를 연결하는 중추 네트워크역할

   - 모든 노드는 하나의 케이블에 연결 되어 있고 케이블의 시작과 끝에 터미네이터를 붙여

      신호가 케이블로 되돌아 오는 것을 막는다.  [터미네이터 : 종단장치 역할]

 

  1-1) 장점

   - 설치가 간단하고 케이블 비용이 적게든다.

   - 장비 추가 용이, 결함시 네트워크 영향 X

   - 중추 케이블을 가장 효과적으로 설치 가능,

     유도선으로 노드 연결 가능으로 성형 보다 케이블양 ↓

 

1-2) 단점

   - 장비 수 증가시 네트워크 성능 저하, 중앙케이블 고장시 네트워크 전체 동작X

   - 버스 케이블 결함, 파손시 모든 전송 중단, 끊어진 지역 자이간 전송 불가능

    (손상된 지역은 양방향으로 잡음이 일어나기 때문)

   - 재구성, 결합 / 분리가 어렵다.

   - 베이스밴드 전송 방섹에서 케이블 거리가 멀어지면, 신호가 약해져 중계기 사용 요구됨.

 

 ⓒ 트리형

   - 성형의 변형으로 중앙 전송제어장치에 모든 장비 연결이 아닌,

     트리 형태의 노드에 전송 제어장치를 두어 노드 연결 형태

   - 상위 계층의 노드가 하위 노드들을 직접 제어하는 계층적 네트워크에 적합

     [중앙허브 - 하위허브 - 노드, 노드, 노드] 

 

  1-1) 장점

   - 제어가 간단해 관리, 네트워크 확장이 쉽다.

   - 중앙에 있는 하나의 전송제어장치에 더 많은 장비 연결이 가능해,

     각 장비 간의 데이터 전송거리 확장 가능

   - 여러 컴퓨터 분리, 우선 순위 부여 가능

 

 1-2) 단점

   - 중앙에 트래픽이 집중되어 병목현상 발생 가능

   - 중앙의 전송제어장치 문제시 전체 네트워크에 장애 발생

 

 

ⓔ 링형

   - 노트가 링에 순차적으로 연결된 형태, 모든 컴퓨터를 링으로 연결

   - 각 노드은 인접한 노드 두개 하고만 연결되며, 전체 네트워크는 하나의 원을 형성.

   - 링형 접송 형태에는 두가지가 있다.

    원의 한 방향으로만 데이터를 전송할 수 있는 : 단순 링형

    양방향으로 전송할 수 있는 : 이중 링형

   - 토큰을 사용해서 제어

 

 1-1) 장점

   - 각 장치는 바로 이웃하는 장치에만 연결되어 있어, 장치 추가 삭제에 용이

   - 구조가 단순해 설치와 재구성이 쉽고, 장애 발생시 복구시간이 빠르다.

   - 보통 신호는 항상 순환 되므로, 한 장치가 특정 시간 내에 신호 미수신시 경보 가능

   - 이 경보는 네트워크 운영자에게 문제 발생사실과 발생 위치를 알려준다.

   - 성형보다 케이블 비용 절감 가능

 

 1-2) 단점

   - 링 제어 절차가 복잡하고, 새로운 장비 연결시 링 절단 후 장비 추가

   - 단순 링형에서 네트워크 내 한 장치의 결함시 전체 네트워크 사용 불가능

 

 

 ⓕ 그물형 ( = mesh : 망형)

   - 중앙에 제어하는 노드 없이, 모든 노드가 상호 간에 전용의 점대점 형태로 연결되는 형태

   - 전용이라는 것은 연결된 두 장치 간에 통신만 담당하는 링크가 있음을 의미

   - 그물형에서 n(n-1)/ 2개의 물리적 채널 필요

   - 네트워크가 복잡하고 많은 통신회선이 필요하기 때문에 비용이 많이 들지만

     신뢰성이 높아 중요한 네트워크에 주로 사용한다.

 

 1-1) 장점

   - 전용 링크를 사용하면, 각 연결회선이 원하는 자료 전송 가능해 통신량 문제 해결 가능

   - 한 링크가 고장 나더라도 전체 시스템에는 큰 문제 발생x

   - 일부회선 장애 발생 시 타 경로를 통해 데이터 전송

   - 모든 메세지는 전용선으로 보내기에 원하는 수신자만 받을 수 있어 비밀유지 / 보안에 유리함.

   - 결함의 식별, 분리가 비교적 쉽고, 전송 문제가 있는 링크는 관리자가 우회하도록 설정 가능

 

1-2) 단점

   - 노드를 다른 모든 노드와 연결해야함으로 설치와 재구성이 어려움.

   - 실제 필요한 전선의 용적이 벽 속, 천장, 바닥 아래 등 전선을 수용할 공간보다 커질 수 있다.

   - 네트워크가 복잡하고, 많은 회선이 필요하기에 각 링크와 연결되는 하트워에에 비용 발생 ↑

 

 

ⓖ 혼합형

   - 노드 수가 상대적으로 큰 실제 네트워크에서는 효율을 높이고,

     결함 허용 능력을 증대시키려고 혼합형 접속 형태를 사용함.

   - 소규모 네트워크가 아니라면 순수한 버스형, 링형, 성형 접속 등은 실제로 만나기 어렵다.

   - 네트워크 서브넷이 서로 연결되어 규모가 큰 접속 형태가 되도록 여러가지 접속 형태를 결합가능.