network - 연결 형태

네트워크 연결 형태

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컴퓨터 네트워크에서 데이터 전송 및 교환 기술에 따라 네트워크를 분류하는 방식

• 점대점 (point-to-point) 방식
  • 단말기 간의 데이터 전달과정에서 송신 측 단말기가 중개 단말기와 1 : 1로 연결되므로 다른 단말기로는 데이터가 전달되지 않는다
  • 데이터를 최종 목적지 단말기까지 올바르게 전달하기 위해 인접 단말기에 전송하는 방법을 단계적으로 반복하게 된다
  • 원거리에 있는 시스템 사이에 통신방식으로 원거리 통신망 (WAN) 환경에서 주로 사용된다
  • 장단점 / 해결
    • 전체 연결 개수가 많아질수록 성능 면에서 유리하지만 전송매체의 길이가 증가해 비용이 많이 든다
    • 연결 개수가 적어지면 전송매체를 더 많이 공유해 네트워크의 혼잡도가 증가하게 된다
    • 네트워크 트래픽이 많이 발생하는 구간에서는 전송매체의 수를 늘리고 그렇지 않은 구간에서는 줄이는 것이 좋은 해결책이다.
   

점대점 방식

• 브로드캐스팅 (broadcasting) 방식
  • 전송매체 하나에 여러 단말기를 공유하여 연결
  • 네트워크에 연결된 모든 단말기로 데이터가 전송된다
  • 데이터 교환과정에서 별도의 교환 기능이 필요 없게 된다
  • 자신을 목적지로 하지 않는 데이터를 받은 단말기는 받은 데이터를 소멸시키므로 결국 하나의 목적지 단말기로 수신하도록 구성되어 있다
  • 근거리 통신망(LAN) 처럼 지리적으로 가까운 단말기 사이의 통신에서 주로 사용한다
   

브로드캐스팅

네트워크 연결 형태 - 토플로지(topology)

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LAN(근거리 통신망)은 토플로지에 따라 스타형, 버스형, 링형, 허브/트리형, 메시형 등 크게 5가지로 구분할 수 있으며 이 중 스타형, 버스형, 링형은 LAN에서 사용하는 기본적이며 대표적인 형태이다

• 스타형 토폴로지 LAN
  • 교환기를 중심으로 한 일반적인 전화망에서 유래
  • 중앙의 제어 스테이션으로부터 모든 장치는 점대점 방식으로 연결
  • 고장의 발견이 쉽고 그 수리도 쉽게 할 수 있다. 그러므로 한 기기의 고장은 전체 시스템에 영향이 없다
  • 중앙 제어 시스템이 고장날 경우 전체 시스템을 사용할 수 없다
  • 처음 설치시 케이블링에 소요되는 비용이나 인건비가 많이 소요된다
  • IEEE (Institute of Electical and Electonics Engineers) 표준에 포함되지 않는다

 

성형 (star 형)

• 버스 토폴로지 (Bus topology) LAN
  • 모든 노드들은 버스에 T자형으로 연결되며 버스와 노드의 연결은 부착기 (adaptor) 를 통해 이루어지며 버스의 끝에는 종단기(terminator)를 둔다
  • 각 노드의 고장이 망의 다른 부분에 전혀 영향을 미치지 않는다
  • 케이블링에 소요되는 비용이 최소화된다
  • 사무자동화 부분에 많이 사용되며 음성 전송에 어려움이 따른다

버스 토폴로지

• 링 토폴로지 (Ring topology) LAN
  • 단방향 점대점 형태
  • 분산 제어나 체킹, 회복이 가능하나 노드의 변경이나 추가가 비교적 어렵고 고장에 대처하기 어렵다
  • 각 노드에서 신호의 재생이 가능하기 때문에 버스 형태와 달리 제약이 적으며 잡음에도 강하다
   

Ring 토폴로지

 

네트워크 연결 형태 - 거리에 따른 분류

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  가장 작은 네트워크 구성 예는 컴퓨터 시스템 내부를 들 수 있다. 전송속도가 매우 빠른 시스템 버스를 이용해 다수의 프로세서를 연결하는 다중 처리 시스템이 이에 해당한다
  일반적으로 네트워크는 물리적으로 일정 거리 이상 떨어진 위치에서 독립적으로 실행할 수 있는 호스트(host) 간의 데이터 교환 환경을 지원하게 되는 데 이 때 호스트 사이의 연결 거리를 기준으로 LAN, MAN, WAN 등으로 구분 가능하다

• 근거리 통신망 (LAN)
  • LAN (Local Area Network)
  • 단일 건물이나 사무실, 학교 등 소규모 지역에 위치하는 클라이언트로 구성된 네트워크
  • 도시망 (MAN) 이나 원거리 통신망 (WAN) 환경보다 클라이언트 간의 간격이 가깝기 때뭉네 데이터를 브로드캐스팅 방식으로 전송한다
• 도시망 (MAN)
  • MAN (Metropolitan Area Network)
  • LAN 보다 시스템의 구성범위가 크며 좀 더 넓은 지역을 지원한다
  • 사용하는 하드웨어나 소프트웨어는 LAN과 비슷하지만 연결 규모가 더 크다
  • 근처에 위치한 여러 건물이나 한 도시에서의 네트워크 연결로 구성할 수 있다
  • DQDB(Distributed Queue Dual Bus) 국제표준 이용
    • IEEE 802.6에 채용되어 있는 다중 접속 프로토콜
    • 비동기 전송방식을 의식하여 정한 이중 버스 방식의 구내정보 통신망형 프로토콜
    • 분산 데이터 큐를 유지한다
    • 데이터를 전송할 때 발생할 수 있는 충돌 문제를 해결하기 위해 슬롯 링 개념을 변형한 FIFO 기반의 공유 슬롯 방식을 사용
    • ATM(Asynchronous Transfer Mode)와 호환이 가능하도록 53바이트의 프레임을 지원한다

MAN(DQDB)

• WAN(Wide Area Network)
  • 국가 이상의 넓은 지역을 지원하는 네트워크 구조
  • LAN 과 MAN 에서는 전송 클라이언트가 공유 버스를 이용한 브로드캐스팅을 사용하기 때문에 교환의 개념이 필요 없었지만, 점대점으로 연결된 WAN 환경에서는 전송과 교환가능이 지원된다
  • 클라이언트 사이의 거리가 멀기 때문에 연결 수가 증가할수록 전송매체를 많이 사용하므로 비용이 많이 든다
  • WAN 에서는 클라이언트를 스타형, 트리형, 완전형, 불규칙형 등 다양한 구조로 연결할 수 있다
   

WAN(다양한 구조로 연결가능하다)

• 인터넷 (Internet)
  • 컴퓨터 네트워크의 집합
  • 세계 각 국의 수 많은 네트워크를 연결하여 이루어진 네트워크의 네트워크