communication network에서 network에 붙어 있는 station들이 상호연결되는 방식을 topology라고 부른다.
bus, tree, ring, star 등 다양한 topology들이 있지만, 여기서는 bus와 star에 대해 알아보기로 한다.
1. Bus Topology
bus topology에서는 모든 station들이 tap을 통해 bus에 직접적으로 연결되어 있다. tap은 station들을 bus에 연결하는 hardware이고, bus는 선형의 transmission medium이다.
모든 station과 tap 사이의 full-duplex operation은 bus로의 송신과 수신을 가능하게 한다.
어느 station으로부터 전송된 데이터는 medium(bus)의 전체로 퍼져나가고, 모든 다른 station이 전송받게 된다.
bus의 양 끝에는 terminator가 있는데, 신호는 terminator에 도달하면 bus에서 제거된다.
bus topology에는 두 가지 문제점이 있다.
- 전송된 데이터들은 bus를 타고 퍼져나가 모든 station에 도달한다. 따라서 어떤 station이 목적지인지를 명시하는 것이 필요하다.
- transmission regulation이 필요하다. 두 개 이상의 station에서 동시에 전송될 경우 신호가 겹칠 수 있고, 하나의 station에서 장기간 신호를 보내는 경우 다른 station이 오랜 기간 block될 수 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서 station은 데이터를 frame으로 나눠서 전송한다. 각각의 frame들은 보내고자 하는 정보의 일부와 control information을 담고 있는 frame header를 갖고 있다. station은 자신의 주소를 할당받고, 목적지의 주소를 frame header에 포함한다.
frame을 적용한 방법으로 bus topology에서의 데이터 전송 과정을 다시 한 번 살펴보자.
station A에서 data를 담은 frame을 제작해 전송하고자 한다. 이 frame은 목적지 C의 주소를 header로 갖고 있다. frame이 tap을 통해 bus에 도달하면 전 방향으로 퍼져나간다. station B를 먼저 만나게 되는데, 자신의 주소가 아닌 것을 확인하고 무시한다. station C는 자신의 주소에 해당하는 것을 확인한 후, 데이터를 복사해 가져간다. frame은 bus의 말단부의 terminator까지 전파되고 제거된다.
2. Star Topology
star topology에서는 각각의 station이 하나의 central node에 직접 연결되어 있다. 보통 station은 central node와 전송, 수신을 위한 연결을 각각 따로 두고 있다.
일반적으로 central node의 작동 방식에는 두 가지가 있다.
- broadcast fasion: 하나의 station에서 전송된 데이터를 모든 link를 통해 재전송한다. bus topology와 유사한 방법이라고 할 수 있다. 이 방식에서의 central node를 hub라고도 부른다.
- frame-switching device: 받은 frame을 노드에 잠깐 저장해놓고, 알맞은 목적지로만 재전송한다.
