네트워크 토폴로지는 네트워크를 구성하는 다양한 장치들이 어떻게 연결되어 있는지를 보여주는 구조입니다. 흔히 ‘구조’라고 하면 물리적인 배치를 떠올리기 쉽지만, 네트워크 토폴로지는 장치들의 실제 위치보다는 서로 어떻게 연결되는지, 즉 연결 방식과 그 계층 구조를 의미합니다.
이러한 연결 구조는 유선 네트워크에서는 물리적인 형태를 갖지만, 무선 네트워크에서는 가상으로 존재할 수 있습니다. 와이파이(WiFi) 네트워크에 접속하는 일반 사용자 입장에서는 이러한 구조(즉, 네트워크 토폴로지)를 직접 설정할 필요가 없습니다. 대부분 자동으로 설정되기 때문입니다.
네트워크 토폴로지는 네트워크 내의 장치들이 서로 연결되어 하나의 네트워크를 형성하는 방식, 그리고 중앙 허브에 연결되는 방식을 정의합니다. 예를 들어, 어떤 구조에서는 모든 장치가 트래픽을 제어하는 중앙 허브에 직접 연결되기도 하고, 다른 구조에서는 각 장치가 네트워크 내의 다른 두 장치와 연결되기도 합니다.
네트워크 토폴로지의 종류
실제 네트워크가 하나의 토폴로지만을 엄격하게 따르는 경우는 드물지만, 일반적으로 5가지 주요 토폴로지 유형이 있습니다. 실제 네트워크는 종종 이러한 유형들이 혼합된 형태로 구성됩니다.
다음은 5가지 주요 네트워크 토폴로지입니다:
버스 토폴로지
버스가 다니는 길을 상상해 보세요. 버스는 정해진 경로를 따라가면서 승객을 태우고 내립니다. 버스 토폴로지도 이와 유사한 구조를 갖습니다. 네트워크 내의 데이터는 단일 경로를 따라 이동하며, 각 장치는 특정 노드에서 이 경로에 연결됩니다. 데이터가 목적지에 도달하면 해당 노드에서 정보를 보내거나 받습니다.
버스 토폴로지는 주로 소규모 유선 네트워크에 사용됩니다. 그러나 이 토폴로지에 너무 많은 장치를 추가하면 네트워크 관리의 어려움이 증가할 뿐만 아니라 네트워크 속도도 느려질 수 있습니다.
링 토폴로지
링 토폴로지에서 각 장치는 네트워크 내의 다른 두 장치와 연결됩니다. 마치 여러 어린이가 손을 잡고 원을 이루고 있는 모습과 같습니다. 각 어린이는 양쪽의 다른 어린이와 손을 잡을 수 있으며, 그 이상은 불가능합니다. 이처럼 링 토폴로지에서는 각 장치가 두 개의 다른 장치에 직접 연결됩니다.
이러한 유형의 네트워크의 가장 큰 단점은 한 곳이라도 고장이 발생하면 전체 네트워크가 마비될 수 있다는 점입니다. 네트워크 내 모든 장치 간에 연결이 유지되어야만 통신이 가능합니다.
스타 토폴로지
스타 토폴로지에서는 각 장치가 중앙 허브에 연결됩니다. 마치 집에서 TV를 시청하는 것과 비슷합니다. 모든 사람은 자신만의 연결을 가지고 있으며, 자신이 선택한 채널의 신호를 수신합니다. 태양계와 비교해 볼 수도 있습니다. 행성들은 각자 태양 주위를 돌면서 태양으로부터 빛과 열을 받습니다. 여기서 행성은 네트워크의 각 장치에 해당합니다.
스타 토폴로지는 가정이나 카페에서 흔히 볼 수 있습니다. PC, 휴대폰, 태블릿 등이 모두 라우터에 직접 연결되어 있는 형태입니다. 이러한 구조의 장점은 설정이 쉽고, 많은 수의 장치를 추가할 수 있으며, 장치 추가 및 제거가 간편하다는 것입니다. 또한, 특정 장치에 문제가 발생하더라도 네트워크 전체가 중단되지 않습니다.
태양계와 유사하게, 무선 네트워크에서 스타 토폴로지를 사용할 때, 장치가 중앙 허브(라우터)에서 멀어질수록 장치의 신호가 약해질 수 있습니다. 이는 태양으로부터 멀리 떨어진 행성이 빛과 열을 덜 받는 것과 비슷한 원리입니다.
트리 토폴로지
트리 토폴로지는 버스 토폴로지와 스타 토폴로지의 혼합 형태입니다. 인터넷과 인터넷 연결 방식을 예로 들 수 있습니다. 다섯 가구가 있는 도시를 상상해 봅시다. 각 가정에는 자체 와이파이 네트워크가 있으며, 가정 내 모든 장치는 스타 토폴로지 형태로 라우터에 연결됩니다.
이후, 각 가정의 라우터는 버스 토폴로지 형태로 인터넷 서비스 제공업체(ISP)에 연결됩니다. 즉, 각 가정은 네트워크 내에서 고유한 위치를 갖습니다. 물론, 이 예시는 매우 단순화된 것이며, 실제 인터넷 연결은 훨씬 더 복잡한 구조를 가지고 있습니다.
트리 토폴로지는 계층적인 구조를 가지고 있어서 각 계층별로 연결된 장치에 대한 액세스 수준을 정의할 수 있습니다. 설정 비용이 비싸지만, 건물 내부 또는 지리적으로 분산된 대규모 위치에서 네트워크 접근을 제어해야 하는 대기업에 적합합니다.
메쉬 토폴로지
메쉬 토폴로지에서는 각 장치가 네트워크 내의 다른 모든 장치와 연결됩니다. 데이터가 목적지에 도달하기 위해 복잡한 경로를 거칠 필요가 없으므로 매우 안정적이고 빠른 구조입니다. 각 장치 간에 직접 통신이 가능합니다.
메쉬 네트워크는 설정 비용이 많이 들고, 이를 지원하기 위한 특수 하드웨어가 필요합니다. 하지만 더 빠르고 확장성이 뛰어나며 무선 네트워크에 적합하다는 장점이 있습니다.
네트워크 토폴로지 설정은 누가 하나요?
광대역 인터넷을 사용하는 일반 사용자의 경우, 토폴로지는 인터넷 서비스 제공업체(ISP)에서 제공하는 하드웨어에 의해 결정됩니다. 사용자가 네트워크 구조에 대한 전문적인 지식이 없다면, 토폴로지를 변경하는 것은 쉽지 않습니다. 네트워크 토폴로지를 변경하는 것은 와이파이 이름 변경이나 라우터 재설정만큼 간단하지 않으며, 훨씬 더 복잡한 과정을 거쳐야 합니다.
대학교나 사무실 같은 LAN 환경에서는 네트워크 관리자가 네트워크에 연결된 사용자의 요구에 맞는 토폴로지를 결정합니다. 네트워크 토폴로지 설계뿐만 아니라 토폴로지를 구현하기 위한 하드웨어 설정도 포함됩니다. 하드웨어 구매 비용이 많이 들 수 있기 때문에 신중하게 고려해야 합니다. 잘못된 토폴로지를 선택하면 교체 비용뿐만 아니라 시간적 손실도 클 수 있습니다.