네트워크를 설계할 때 고려하는 네트워크 토폴로지와, 네트워크 토폴로지로 병목 현상을 해결하는 방법 대해 알아본다.
네트워크 토폴로지는 노드와 링크가 어떻게 배치되어 있는지에 대한 망 구성 방식이자 연결 형태를 의미한다.
계층형 토폴로지라고 하며, 트리 형태로 배치한 네트워크 구성을 말한다. 지역과 거리에 따라 연결하므로 통신 선로의 총 경로가 가장 짧다. 접속되는 단말기의 숫자에 맞는 통신장비를 이용할 수 있다.
- 노드의 추가, 삭제가 쉬움
- 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있음
중앙 통신 회선 하나를 공유하며, 여러 개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성을 말한다.
간선과 각 단말 장치의 접속은 간단한 접속 장치를 붙이는 것으로 가능하다.
주로 LAN(근거리 통신망)에서 사용된다.
- 설치 비용이 적음
- 신뢰성이 우수함
- 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉬움
- 스푸핑이 가능하다는 문제점이 있음
스푸핑은 공격자가 네트워크 시스템의 IP 주소,DNS(Domain Name System) 등을 위∙변조하여 공격 대상 시스템이 정상 시스템인 것처럼 가장하여 접근하거나 사용자가 의도하지 않게 특정 시스템으로 접근하도록 유도하는 해킹 기법을 의미한다.
중앙에 있는 교환 장비가 데이터 경로를 개설하고 유도하는 중앙집중식 네트워크 구성을 말한다.
- 노드를 추가하기 쉬움
- 패킷의 충돌 발생 가능성이 적음
- 어떠한 노드에 장애가 발생해도 쉽게 에러를 발견할 수 있음
- 중앙 노드에 발생한 장애가 아닌 경우, 다른 노드에 끼치는 영향이 적음
- 중앙 노드에 장애가 발생하는 경우, 전체 네트워크를 사용할 수 없음
- 설치 비용이 고가임
각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신하는 구성을 말한다.
각 링크가 단방향이어서 데이터는 한 방향으로 이동하며, 각각의 노드는 링 모양의 길을 통해 패킷을 처리한다.
- 노드 수가 증가되어도 네트워크 상의 손실이 거의 없음
- 충돌이 발생되는 가능성이 적음
- 노드의 고장 발견을 쉽게 탐지할 수 있음
- 네트워크 구성 변경이 어려움
- 회선에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 큰 영향을 끼침
네트워크상의 모든 노드를 상호 연결하여 그물망처럼 연결되어있는 구조이다. 초기 데이터 통신 네트워크의 전형적인 형태로 통신선로의 총 길이가 가장 긴 네트워크 구조이다.
- 한 단말 장치에 장애가 발생해도, 여러 개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속사용할 수 있음
- 트래픽 분산 처리 가능
- 노드의 추가가 어려움
- 구축 비용과 운용 비용이 고가임
네트워크의 구조라고도 말할 수 있는 토폴로지가 중요한 이유는 병목 현상을 찾을 때 중요한 기준이 되기 때문이다.
병목(bottleneck) 현상은 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상을 말한다.
병의 몸통보다 목 내부 지름이 좁아서 물이 상대적으로 천천히 쏟아지는 것 처럼,
서비스에서 이벤트를 열었을 때 트래픽이 많이 생기고 그 트래픽을 잘 관리하지 못하면 병목 현상이 발생한다.
예를 들어 병목 현상이 일어나서 사용자가 서비스를 이용할 때 지연 시간이 길게 발생하고 있는 경우, 관리자가 네트워크 토폴로지를 확인하여 서버와 서버 간의 회선, 게이트웨이로 이어지는 회선 등을 추가해서 병목 현상을 해결할 수 있다.
이처럼 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지, 어떠한 경로로 이루어져 있는지 파악하면 병목 현상을 올바르게 해결할 수 있다.