[데이터통신] 1. 토폴로지 / 데이터 플로우 / 네트워크 거리

이번엔 데이터통신 과목을 정리하려 한다.

 

우선 토폴로지부터 정리해보자.

(학과의 ppt에서 그림을 참고했습니다)

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Physical Topology (물리적 토폴로지)

• 물리적 토폴로지란, 네트워크가 물리적으로 배치되는 방식을 뜻한다.
• 2개 혹은 그 이상의 기기가 링크에 연결되는 것
  • 2개 이상의 링크가 Topology(위상)

Topology에는 크게 4가지 종류가 있다. 

1. Mesh Topology
2. Star Topology
3. Bus Topology
4. Ring Topology

 

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(Fully Connected) Mesh Topology

Mesh Topology란,

• 각각의 기기가 Point-to-Point (1 대 1)로 연결된 방식의 토폴로지
  • 링크가 연결된 두 기기 사이에서만 트래픽을 전달한다는 의미

장점

• 각 연결이 자기 자신의 데이터를 전달하는 걸 보장함
• 매우 견고함
• 프라이버시 보장, 안전성 보장

단점

• 엄청난 양의 케이블, I/O 포트 수
• 엄청난 비용
• 관리가 힘듦

 

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Star Topology

Star Topology란,

• 각각의 기기가 전부 중앙 컨트롤러(Hub)에 1 대 1로 연결된 토폴로지
• 각각의 기기끼리는 연결이 없음
  • 기기끼리의 직접적인 트래픽을 허용하지 않는다.
• 주로 근거리 통신망(LANs)에서 사용

장점

• 메시 토폴로지보다 덜 광범위함
• 견고성

단점

• 중앙 컨트롤러(Hub) 다운 시 전체 네트워크 중지됨
• 통신량이 증가하면, 전송 지연도 증가

 

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Bus Topology

Bus Topology란,

• 하나의 긴 케이블이 백본이 되어 모든 기기와 네트워크 연결
  • Multipoint Connection

장점

• 설치가 쉬움

단점

• 재연결이 어렵고, 오류 발생 시 격리가 어려움
• 버스 케이블의 결함 시 모든 전송이 중지

+ Bus Topology는 1990년대에 자주 쓰였던 토폴로지다. 현재는 잘 쓰이지 않음

 

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Ring Topology

Ring Topology란, 

 

• 기기의 양 쪽으로 2개의 장치만 연결되게끔 만드는 토폴로지
• 목적지에 도달할 때까지 한쪽으로만 통신함(One Direction)

장점

• 설치 및 재구성이 간단함

단점

• Undirectional traffic : 1개의 노드가 중단되면 전체 네트워크가 다운

 

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Data Flow

말 그대로 데이터의 흐름을 의미한다. 

데이터의 흐름엔 3가지 종류가 있다.

1. Simplex(단방향 통신)
2. Half-Duplex(반이중 통신)
3. Full-Duplex(전이중 통신)

 

1. Simplex(단방향 통신)

통신이 한 쪽으로만 전달되는 Data flow. 

예를 들면 TV, 라디오 등이 있겠다. 

 

2. Half-Duplex(반이중 통신)

양방향으로 통신이 되나, 한 번에 한 길로만 송수신이 가능한 Data flow.

예를 들면 무전기나 WI-FI 등이 있다.

 

왜 WI-FI는 전이중 통신이 아니라 반이중 통신인가?

WI-FI는 1차선 도로 또는 골목길이라고 생각하면 된다. 송수신이 서로에게 영향을 받고 끼친다.

 

3. Full-Duplex(전이중 통신)

양방향으로 통신이 가능하고, 양방향 동시로 송수신이 가능한 Data Flow.

예를 들면 핸드폰 기기나 PC, 유선 LAN 등이 있다.

 

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Network Range

• BAN(Body Area Network)
  • 신체 주위 정도의 네트워크, 매우 좁은 거리. 환자의 신체 모니터링 등에 사용(1~2m)
• PAN(Personal Area Network)
  • 개인 영역의 네트워크. 좁은 거리. 블루투스 등의 네트워크에 사용(< 10~20m)
• LAN(Local Area Network)
  • 소규모 범위의 네트워크. 집, 회사, 학교 등의 네트워크에 사용(< 100m)
• MAN(Metropolitan Area Network)
  • 도시 범위의 네트워크. 대규모 시설이나 도시 내 네트워크에 사용 (< 50km)
• WAN(Wide Area Network)
  • 국가와 지역 범위의 네트워크. 매우 넓은 네트워크 구축 시에 사용