네트워크 기초 - LAN(Local Area Network)이란? 토폴로지 종류들 (버스형, 링형, 성형/스타형, 메쉬형/망형, 트리형)

네트워크란 ?

Net+Work의 합성어로 "컴퓨터들이 통신 기술을 이용하여 그물망처럼 연결된 통신 형태를 의미한다"

쉽게 말해 "두 대 이상의 컴퓨터들을 하나의 망에 연결해서 서로 통신할 수 있는 것"이라고 표현할 수 있겠습니다.

 

LAN(로컬 에어리어 네트워크)

네트워크에서 가장 먼저 만나는 말이기도 한 LAN (Local Area Network)의 약자로 "Lacal" '어느 한정된 공간에서 네트워크를 구성한다.' 정도로 이해를 하면 쉬울 것이다. 따로 자세히 다루겠지만 LAN이 나오면 같이 언급되는 것 중에 하나가 바로 WAN을 자주 볼 수 있는데 (Wide Area Network)의 약자로 '멀리 떨어진 지역을 연결한다' 한마디로 우리가 쉽게 사용하고 있는 인터넷에 접속하는걸 바로 WAN이라고 할 수 있겠습니다.

 

LAN은 한정된 지역 안에서의 네트워크 / WAN은 서로 멀리 떨어진 곳을 연결하는 네트워크

 

LAN을 좀 더 쉽게 이해하기 위해 집, 사무실, 빌딩, 공장 등과 같이 제한된 지역에서 여러 대의 장치들을 연결하기 위한 최적화되고 신뢰성이 있는 고속 통신을 제공하는 네트워크라고 생각하시면 됩니다.

 

LAN의 토폴로지 형태에를 살펴보도록 하겠습니다.
토폴로지(topology) - 네트워크를 구성하는 노드와 노드 간에 연결 상태에 대한 배치를 의미하는 통신망의 구조

 => 사전적 의미는 위상수학이라는 어려운 단어가 나오면서 전혀 다른 뜻으로 나오더라고요

 

1) 버스형 (Bus Topology)

하나의 긴 케이블이 네트워크 상의 모든 장치를 연결하는 중추 네트워크의 역할을 하는 형태

 

신뢰성과 확장성이 좋고 모든 노드들이 상호 연결되어 Point-to-Point(점대점) 형태를 가지게 되고 각 노드들은 어답터를 사용하여 양 끝 단에 Terminator를 두게 됩니다.

 

설치가 쉽고, 비용이 적게 들며 각 호스트의 고장이 전체 네트워크 내의 다른 부분에 영향을 주지 않는 게 장점입니다.

 

버스형의 단점으로는 재구성이나 결합 및 분리의 어려움이 있고, 호스트의 수가 증가하게 되면 처리 능력이 급격히 감소한다는 점입니다. (CSMA/CD)

 

* CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)의 줄여서 부르는 방식

 

2) 링형 (Ring Topology)

말 그대로 원형의 모양으로 닫힌 루프 형태로 각 호스트가 자신의 양쪽 호스트와 전용으로 Point-to-Point로 연결된 형태

 

통신제어가 간단하고 신뢰성이 높으며 장거리 네트워크에서 사용이 가능합니다.

각 노드에서 신호 재생이 가능하기 때문에 버스형(Bus Topology)과 달리 거리 제약이 적고 잡음에도 강합니다.

 

설치와 재구성이 쉽고, 장애가 발생한 호스트를 찾기 쉬우며 호스트의 수가 늘어나도 네트워크의 성능에는 별로 영향을 미치지 않는 형태입니다. 성형(Star Topology)보다 케이블링에 드는 비용이 적다는 것이 장점이고

 

단점으로는 링을 제어하기 위한 절차가 복잡하여 지연이 존재한다는 것, 단방향 전송을 이용하기 때문에 링에 결함이 발생하면 네트워크 전체를 사용할 수 없습니다. 새로운 호스트를 추가하려면 물리적으로 링을 절단해야 추가할 수 있습니다.

 

3) 성형/스타형(Star Topology)

각 호스트가 허브라는 제어장치와 Point-to-Point 링크에 의해 접속되어 있는 형태

 

링형과 마찬가지로 통신제어가 간단하며 문제 해결이 쉽고 하나의 기기 고장은 전체 네트워크에 영향을 미치지 않지만, 중앙 제어 장비가 고장이 나게 되면 모든 네트워크 시스템에 영향을 미치게 됩니다. 케이블 사용량이 많고 비용도 큽니다.

 

장애 난 호스트를 발견하는 게 쉽고 확장이 용이한 장점이 있으나

 

중앙제어 장치가 고장이 나면 네트워크 전체 동작이 불가능하다는 점, 통신량이 많아지면 전송 지연이 발생한다는 점이 단점이라고 볼 수 있겠습니다.

 

4) 메쉬형/망형 (Mash Topology)

네트워크 상의 모든 호스트들이 그물망처럼 연결되어 노드가 고장이 나더라도 또 다른 경로를 통하여 통신이 가능하기 때문에 어떠한 경우에도 호스트가 토폴로지 안에서 작동을 한다는 장점이 있습니다.

 

모든 기기와 연결을 해야 되기 때문에 케이블 사용량도 많고 구조가 복잡하며 관리가 어렵다는 단점을 가지고 있습니다.

 

5) 트리형 (Tree Topology)

성형/스타형에서 변형된 트리 형태로 연결된 호스트들은 허브에 연결되어 있지만 모든 장치가 중앙 전송제어에 연결 된 것이 아닌 트리 형태로 상위에서 하위 노드를 연결하는 형태

 

신뢰도가 높고 네트워크 확장이 쉽고 관리가 편리하다는 점과 통신 선로가 비교적 짧아 케이블을 절약할 수 있다는 장점이 있습니다.

 

단점으로는 네트워크의 확장으로 인해 특정 노드에 트래픽이 집중화되면 네트워크 속도가 떨어질 수 있다는 점과 상위 노드에서 문제가 발생하면 하위 노드들에 모두 영향을 준다는 단점이 있습니다.