네트워크 토폴로지와 IEEE 802

토폴로지(topology)는 장치와 회선을 어떤 모양으로 연결하느냐, 즉 네트워크의 배치도다. 배치에 따라 비용, 고장 났을 때의 영향, 늘리기 쉬운 정도가 달라진다. IEEE 802는 LAN(Local Area Network, 근거리 통신망)의 1·2계층을 정한 표준 묶음이다. 실기 시험은 토폴로지 이름과 특징, 802 표준 번호, 망형의 회선 수 공식을 묻는다.

토폴로지 다섯 가지

형태	연결 모양	장점	단점
성형(스타, 중앙 집중형)	중앙 장치에 모두 연결	관리·고장 찾기 쉬움	중앙이 죽으면 전체 중단
버스형	회선 하나에 여럿이 붙음	설치 간단, 증설 쉬움	회선 고장 시 전체 영향
링형(루프)	이웃끼리 원형으로 연결	노드마다 기회가 고름	한 곳 고장이 전체에 영향
계층형(트리, 분산형)	중앙에서 가지치듯 분산	확장·분산 처리 쉬움	상위 장치 고장 시 하위 단절
망형(메시)	모든 노드를 서로 연결	우회 경로 많아 신뢰성 높음	회선·포트 비용 큼

성형(star)은 중앙 집중식이라 관리가 쉽지만 중앙 장치가 단일 장애점이 된다. 링형(ring)은 점대점(point-to-point)으로 이웃끼리 잇는다. 망형(mesh)은 모든 노드를 서로 직접 잇기 때문에 노드가 n개면 회선이 n(n−1)/2개, 노드마다 포트가 n−1개 필요하다. 노드 6개면 회선 15개, 포트는 노드당 5개다.

IEEE 802 주요 표준

IEEE 802는 번호마다 담당 분야가 다르다. 유선 이더넷은 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, 충돌 감지 반송파 감지 다중 접속), 무선 LAN은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, 충돌 회피 반송파 감지 다중 접속)로 회선을 나눠 쓴다. 번호와 이름을 짝지어 외운다.

표준	내용
802.1	전체 구성·관리, 브리징(802.1Q는 VLAN, Virtual LAN)
802.2	논리 링크 제어(LLC, Logical Link Control)
802.3	이더넷, CSMA/CD
802.4	토큰 버스
802.5	토큰 링
802.6	도시권 통신망(MAN, Metropolitan Area Network)
802.9	음성·데이터 통합 LAN
802.11	무선 LAN(Wi-Fi), CSMA/CA
802.15	무선 PAN(Personal Area Network, 개인 통신망, 블루투스 등)
802.16	무선 MAN(WiMAX)

이더넷(Ethernet)의 CSMA/CD는 회선이 비었는지 듣고 보낸 뒤, 충돌을 감지하면 잠시 기다렸다 다시 보낸다. 무선은 보내는 중에 충돌을 들을 수 없어서, 802.11은 CSMA/CA로 보내기 전에 임의 시간을 기다려 충돌을 미리 피한다. MAN(Metropolitan Area Network)을 묻는 문제의 답은 802.6이고, 802.16은 무선 MAN(WiMAX)이라 구별한다. 802.1Q는 이더넷 프레임에 4바이트 태그를 넣어 한 스위치 안에서 논리적으로 LAN을 나누는 VLAN(Virtual LAN, 가상 LAN)을 정의한다.

시험 포인트

• "중앙 장치에 단말을 연결, 중앙 집중식" → 성형. "회선 하나에 여러 단말" → 버스형. "이웃끼리 원형" → 링형.
• 망형 회선 수 → n(n−1)/2, 노드당 포트 → n−1.
• 802.3 → 이더넷·CSMA/CD, 802.4 → 토큰 버스, 802.5 → 토큰 링, 802.6 → MAN, 802.9 → 음성·데이터 통합, 802.11 → 무선 LAN·CSMA/CA, 802.15 → 무선 PAN, 802.1Q → VLAN.
• CD는 충돌을 감지, CA는 충돌을 회피. 유선과 무선을 뒤바꾸지 않는다.
• 802.11 개정판별 대역과 네트워크 신기술은 다음 문서에서 본다.