네트워크 종류(02)
1. 네트워크 (거리별 종류) — PAN·LAN·CAN·MAN·WAN
자원을 얼마나 먼 거리까지 공유하느냐에 따라 분류한다. 작은 것 → 큰 것 순서로 외우자.
| 종류 | 풀이름 | 대략 거리 | 설명 / 예시 |
|---|---|---|---|
| PAN | Personal Area Network | 약 3m(10피트) 이하 | 가장 작은 망. 블루투스, USB, NFC, RFID, FireWire. 예: 폰↔차 스테레오, USB 외장하드↔노트북. “양팔 벌려 한 바퀴 돌 때 닿는 거리.” |
| LAN | Local Area Network | 약 100m(300피트) | 사무실 한 층, 집 내부. Cat5는 세그먼트당 ~100m, 광은 더 멀리. 이더넷=IEEE 802.3 / Wi-Fi=IEEE 802.11. 집·학교·교실 내부망. |
| CAN | Campus Area Network | 수 마일, 여러 건물 | 건물 중심 LAN들을 묶음. 대학 캠퍼스·비즈니스파크·산업단지·군 기지. 건물마다 LAN이 있고 그 LAN들을 연결. |
| MAN | Metropolitan Area Network | 약 25마일(도시 규모) | 도시 전역에 흩어진 위치를 연결. CAN보다 크고 WAN보단 작음. 예: 여러 캠퍼스를 가진 커뮤니티 칼리지, 시(市)의 DMV·경찰서 여러 지점. |
| WAN | Wide Area Network | 주·국가·전 세계 | 가장 큼. 지리적으로 떨어진 내부망들을 연결. 리스선 또는 인터넷 위 VPN 터널. 인터넷이 가장 큰 WAN. 전 세계 규모면 **GAN(Global Area Network)**이라고도. |
⚠️ WAN은 꼭 공용(인터넷)일 필요 없다. 서울 본사와 대전 지사를 사설 인트라넷으로 연결해도 WAN.
암기 직관
거리 순서: PAN < LAN < CAN < MAN < WAN (내 몸 주변 → 집/사무실 → 여러 건물 → 도시 → 국가/세계)
🚗 자동차로 보는 비유 (PAN·LAN·WAN)
한 대의 차 안에 세 가지 네트워크 지리가 다 들어 있다.
- PAN: 블루투스 폰 ↔ 차 스테레오 (몇 피트).
- LAN: 차고에 주차 시 차가 집 Wi-Fi에 연결해 소프트웨어 업데이트.
- WAN: 차에 내장된 셀룰러 모뎀으로 인터넷 연결 → 교통정보·스트리밍.
2. 물리적 토폴로지 vs 논리적 토폴로지
토폴로지는 두 관점으로 본다.
| 구분 | 보는 것 |
|---|---|
| 물리적(Physical) 토폴로지 | 기기들이 실제로 어떻게 케이블·매체로 연결되어 있는가 (물리적 배치) |
| 논리적(Logical) 토폴로지 | 트래픽(데이터)이 실제로 어떻게 흐르는가 (데이터 흐름) |
💡 다이어그램 주의: 다이어그램에서 옆에 붙어 보이는 두 PC가 실제로는 한 대는 3층, 한 대는 지하에 있을 수도 있다. 다이어그램은 논리적 흐름을 보여줄 뿐, 물리적 위치를 알려주는 게 아닐 수 있다.
3. 토폴로지 종류 — 버스·링·스타·메시·하이브리드
① 버스(Bus) 토폴로지
- 하나의 긴 케이블이 전 구간을 지나가고, 각 기기가 T 커넥터 또는 뱀파이어 탭(vampire tap)으로 그 케이블에 연결.
- 뱀파이어 탭: 두꺼운 금속 케이블에 클램프가 “물어” 연결하던 80~90년대 구식 방식.
- 모든 기기가 같은 케이블을 공유 → 단일 충돌 도메인(single collision domain). 동시에 말하면 충돌(collision) → 번갈아 말해야 함.
- 매우 오래된 기술이지만 용어는 알아둘 것.
② 링(Ring) 토폴로지
- 버스처럼 단일 케이블이지만 완전한 원(circle) 형태. 데이터는 한 방향(시계/반시계)으로 돈다.
- 충돌을 막기 위해 토큰 링(Token Ring) 사용: 토큰(전자 태그)을 가진 기기만 말할 수 있고, 끝나면 다음 기기에 넘김.
- ⚠️ 단일 링은 케이블이 끊기면 망 전체 다운 → 중복성(redundancy) 없음.
- FDDI 링(Fiber Distributed Data Interface): 이중 링(하나는 시계, 하나는 반시계). 한 링이 끊겨도 다른 링이 부하를 인계 → 중복성 있음.
③ 스타(Star) 토폴로지
- 모든 기기가 중앙 장치(보통 스위치)에 연결되어 별 모양으로 뻗음. 오늘날 가장 흔한 형태.
- 광·구리·무선 모두 가능, 저렴.
- ⚠️ 중앙 장치(스위치)가 죽으면 전체 네트워크 다운 → 단일 장애점(SPOF, Single Point Of Failure).
★ 기억 포인트: star = SPOF(단일 장애점).
④ 풀 메시(Full Mesh) 토폴로지
- 모든 노드가 다른 모든 노드와 직접 연결 → 완전한 중복성과 최적 경로(한 번에 직접 도달).
- 소규모(2~3대)엔 훌륭하나, 기기가 늘면 폭발적으로 복잡·고가.
- 필요 케이블 수 공식:
n(n-1)/2.- 예: 6대 → 6×5÷2 = 15개 케이블, 각 기기마다 5개 NIC 필요. (7~10대면 감당 불가)
- 그래서 물리적 풀 메시는 거의 안 씀. 보통 논리적 방식으로 구현. (핵·군 지휘통제 등 “무결점” 환경 예외)
⑤ 파셜 메시(Partial Mesh) 토폴로지
- 일부 사이트 간에만 최적 경로 제공. 업무용 네트워크에서 흔히 보는 형태.
- 어디든 한두 경로로 도달 가능 → 중앙 사이트 하나가 죽어도 다른 경로로 우회 가능 → 추가 중복성.
- 잘 설계하려면 트래픽 패턴을 파악해 바쁜 사이트·핵심 허브 위치를 정해야 함.
⑥ 하이브리드(Hybrid) 토폴로지
- 여러 토폴로지를 결합해 연결성·로드밸런싱·복원력을 얻음.
- 예: 스타 + 메시 + FDDI 이중 링 등을 한 그림에 조합.
토폴로지 빠른 비교
| 토폴로지 | 핵심 키워드 | 중복성 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 버스(Bus) | 단일 케이블, 충돌 도메인 | ❌ | 구식 |
| 링(Ring) | 토큰 / FDDI | 토큰❌, FDDI✅ | “ring=redundancy(FDDI)” |
| 스타(Star) | 중앙 스위치, SPOF | ❌ | 가장 흔함·저렴 |
| 풀 메시 | 전부 연결, 최적 경로 | ✅ (최고) | 너무 비쌈, 보통 논리적 |
| 파셜 메시 | 일부만 연결 | ✅ | 업무망에서 현실적 |
| 하이브리드 | 조합 | 상황별 | 여러 토폴로지 결합 |
4. 무선 네트워크의 3가지 모드
논리적 토폴로지는 무선에도 적용되지만, 물리적으로는 무선만의 3가지 모드가 있다.
| 모드 | 설명 | 유선 대응 |
|---|---|---|
| ① 인프라스트럭처 모드 (Infrastructure) | 가장 흔한 무선 방식. 중앙 관리 장치(WAP/라우터)에 연결. 집 Wi-Fi가 ISP(케이블/광 모뎀)로 나가는 형태. 무선 보안 제어 등 이점. | 스타 토폴로지의 무선 버전 |
| ② 애드혹 모드 (Ad hoc) | 분산형. 라우터·AP 없이 노트북끼리 직접 연결, 즉석에서 동적 라우팅. 사람들이 자유롭게 들어왔다 나감(옛 채팅방 느낌). | P2P와 유사 |
| ③ 무선 메시 (Wireless Mesh) | 위 둘의 조합이 아니라 완전히 다른 것. 다양한 노드·기기·라디오(Bluetooth·Wi-Fi·마이크로웨이브·셀룰러·위성)를 메시로 엮어 망을 확장. 중복적·신뢰성 높은 연결. | — |
무선 메시 활용 예 — 재난 구호
- 허리케인·지진 등 재난 후 인도적 지원 시, 다양한 매체를 엮어 통신망 구축.
- 예: 베이스캠프에 Wi-Fi(~100~200피트) → 다른 캠프와 마이크로웨이브 링크(~30~40마일) → 위성(수백~수천 마일)으로 본국 연결.
- 각 매체의 도달거리를 결합해 신뢰성 있고 중복적인 광역 네트워크를 만든다.
👉 무선 토폴로지 3종 = 인프라스트럭처 / 애드혹 / 메시. 꼭 기억!
5. 한눈에 보는 종합 정리표
거리별 네트워크 (작은 → 큰)
PAN(~3m) → LAN(~100m) → CAN(여러 건물) → MAN(도시~25mi) → WAN(국가/세계)
핵심 표준
- 이더넷 = IEEE 802.3
- Wi-Fi = IEEE 802.11
꼭 외울 키워드
- 가용성 파이브 나인 = 99.999% = 연 5분 다운타임
- 클라이언트-서버 ↔ P2P = 장단점 정반대
- star = SPOF(단일 장애점)
- ring(FDDI) = redundancy(중복성), token ring = 중복성 없음
- 풀 메시 케이블 수 = n(n-1)/2
- 무선 3모드 = 인프라스트럭처 / 애드혹 / 메시