회선 구성 방식과 접속 형태 전송 방식

오늘은 회선 구성 방식과 접속 형태, 전송 방식에 대해서 알아보려 합니다.

• 회선 구성 방식
• 접속 형태
• 전송 방식
  

• 회선 구성 방식

회선 구성은 두 개 이상의 장치가 하나의 회선에 연결되는 방식이다.

회선는 하나의 장치로부터 다른 장치로 데이터를 보내는 물리적인 통신 경로이다.

회선 구성 방식은 다음과 같다.

1. 점대점(Point-to-point)
2. 다중점(Multipoint)
3. 교환(Switching)

1. 점대점(point-to-point)

두 장치간 사용하는 전용 링크를 통해서 일대일로 통신하는 회선 구성이다. 송수신 되는 데이터 양이 많을 때 적합한 방식이다. 하지만, 일대일로 모든 회선을 구성하기에는 설치 비용이 많이 발생한다.

2. 다중점(multipoint)

둘 이상의 장치들이 하나의 공유된 전송 회선을 공유하는 방식이다. 하나의 회선을 여러 장치들이 이용하는 것이기 때문에 송수신하는 데이터의 양이 적을 때 효율적이다. 구성 비용은 줄일 수 있으나 논리가 복잡하다.

3. 교환(switching)

교환기들로 구성된 네트워크를 통하여 여러 기기 간에 데이터의 송수신을 수행하는 방식이다. 송신 상대를 자유롭게 선택하지만 데이터 전송에 앞서 교환망을 이용하여 회선 접속 절차를 수행한다. 데이터 전송량이 적은 경우에 적합한 방식이다. 

교환 방식을 통해 데이터 전송을 하는 방법에는 회선 교환망과 패킷 교환망이다.

• 접속 형태(topology, 토폴로지)

네트워크 상의 컴퓨터 위치나 컴퓨터 간 케이블 연결 등의 물리적 또는 논리적인 배치 방식이다. 네트워크 망 내의 노드들을 통신 회선으로 상호 접속하면 형성되는 도형의 모습을 통해 접속 형태를 구분한다.

접속 형태는 다음과 같다.

1. 성형   (Star)
2. 트리형(Tree)
3. 버스형(Bus)
4. 링형   (Ring)
5. 그물형(Mesh)

1. 성형(Star)

중앙제어장치인 허브와 전용 점대점 링크로 연결한다. 장치간의 직접적인 통신은 할 수 없고, 허브가 교환기 역할을 담당한다. 

어떤 장치가 다른 장치로 자료를 보내려면 먼저 허브에게 보내고, 허브는 자신에게 연결되어 있는 다른 장치로 자료를 중계해준다. 

장점

성형에서 각 장치는 허브와 연결할 하나의 링크와 하나의 입/출력 포트만 필요하기 때문에 설치와 재구성이 쉽다. 설치에 필요한 케이블 양이 적다. 장치의 이동과 제거가 필요한 경우 해당 장치와 허브 간의 연결에만 영향을 받는다.

또한 안정성이 높다. 한 링크가 끊어져서 문제가 생기면 해당 링크만 영향을 받고 다른 링크들은 아무런 영향을 받지 않는다. 결함 식별과 분리를 쉽게해준다. 

단점

허브가 고장나면 네트워크가 마비된다. 병목현상이 발생하여서 네트워크가 느려질 수 있다.

2. 트리형

성형의 변형으로, 네트워크 상의 통신을 제어하는 중앙 허브에 허브를 연결하고, 허브에 컴퓨터를 연결한다. 성형의 변형이기 때문에 장점과 단점은 동일하다.

3. 버스형

다중점 회선 구성으로, 하나의 긴 케이블이 네트워크 상의 모든 장치를 연결하는 중추 네트워크의 역할을 한다.

장점

하나의 긴 케이블에 장치를 연결하면 되는 것이기 때문에 설치가 쉽다.

단점

하나의 케이블에 장치를 연결해야 되기 때문에 재구성과 결함 분리가 어렵다. 또한 네트워크의 트래픽이 많을 경우 네트워크의 효율성이 떨어진다. 브로드 캐스팅으로 인해 대역폭을 낭비할 수 있다.

4. 링형

각 장치는 자신의 양쪽에 있는 장치와 전용 점대점으로 회선을 구성한다. 신호는 링을 따라 목적지에 도달할 때까지 한쪽 방향으로만 전송된다.

장점

설치와 재구성이 쉽다

단점

단방향 전송으로 한 장치가 사용 불가한 경우에는 전체 네트워크를 사용할 수 없게 된다.

5. 그물형

모든 노드가 다른 노드와 점대점 전용 링크로 직접적으로 연결한다. 

n개의 장치가 있을 시, n(n-1)/2개의 물리 회선이 필요하다.

장점

전용링크를 사용하기 때문에 교환 기능이 필요 없고 매우 빠른 전송이 가능하다

회선이 하나 고장난다 하여도 우회하여 전송할 수 있기 때문에 안전성과 신뢰성이 높다. 

회선 중 문제가 생길 시, 어떤 회선이 문제가 있는지 결함 파악이 쉽다.

단점

그물형의 주요 단점은 케이블의 양과 필요한 입/출력 포트 수이다. 모든 장치가 다른 모든 장치와 연결되어야 하기 때문에 설치와 재구성이 어렵다. 구축 비용이 많이든다. 실제로 필요한 통신 회선의 용적이 벽 속이나, 천장, 바닥 안의 전선을 수용할 수 있는 공간보다도 더 커질수 있다.

전송방식

전송방식은 연결된 두 장치 간에 데이터를 전송할 때 신호 흐름의 방향을 기준으로 구분한다.

전송 방향에 따라 구분하면 단방향과 양방향으로 나뉘고 양방향 전송 방식은 반이중 전송방식과 전이중 전송방식으로 나눈다.

단방향

전송 방식에서 통신은 일방 통행로처럼 한쪽 방향에서 반대쪽으로만 이루어진다.

즉 송신기와 수신기의 역할이 변동이 없이 고정된다.

반이중

각 장치는 단방향 통신과 달리 송신기와 수신기의 역할 수행이 가능하지만, 동시에는 할 수 없다.

전이중

각 장치는 송신기와 수신기의 역할의 수행이 가능하며, 동시에 두가지 기능을 수행할 수 있다.