링 토폴로지는 장치들이 링 구조로 연결되어 링 노드의 이웃 노드를 기반으로 서로에게 정보를 보내는 네트워크 아키텍처입니다. 버스 토폴로지에 비해 링 토폴로지는 매우 효율적이며 더 무거운 부하를 처리할 수 있습니다. 패킷은 한 방향으로만 이동할 수 있으므로 대부분의 링 토폴로지를 단방향 단방향 링 네트워크라고 합니다. 일반적으로 양방향 및 단방향은 링 토폴로지의 두 가지 유형입니다. 네트워크를 형성하기 위해 함께 연결되는 장치를 기반으로 여러 종류의 링 토폴로지 설정이 다르게 작동합니다.
이 토폴로지는 LAN 또는 WAN에서 사용될 수 있습니다. 각 컴퓨터에 사용되는 네트워크 카드에 따라 RJ-45 네트워크 케이블 또는 동축 케이블을 사용하여 링 토폴로지로 컴퓨터를 연결합니다. 링 토폴로지의 장점은 작동하기 위해 중앙 허브가 필요하지 않다는 것입니다. 이러한 유형의 네트워크를 사용하면 설치 및 문제 해결도 다른 네트워크에 비해 매우 쉽습니다.
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링 아키텍처에는 한 노드가 데이터 전송에 실패하면 전체 네트워크에 문제가 발생한다는 단점이 있습니다. 따라서 일부 링 토폴로지 설정에서는 이 문제를 해결하기 위해 이중 링 구조를 사용합니다. 이중 링 구조에서는 정보가 시계 방향과 반시계 방향으로 전송됩니다. 하나의 전송이 실패할 경우 백업 전송 방법이 있습니다. 이러한 시스템은 중복 링 구조로 알려져 있습니다.
링 토폴로지는 어떻게 작동합니까?
다음은 링 네트워크의 노드 간에 데이터가 전송되는 방식을 이해하는 데 도움이 되는 몇 가지 단계입니다.
- 빈 토큰은 링 전체에 자유롭게 배포됩니다. 링의 속도는 16Mbps에서 100Mbps까지 다양합니다.
- 데이터 프레임을 저장하고 전송하기 위해 빈 토큰에는 자리 표시자가 포함되어 있으며 발신자 또는 수신자 주소도 보유합니다.
- 송신 노드가 메시지를 보내야 할 때 토큰을 획득하고 데이터로 채워서 수신 노드의 MAC 주소와 토큰의 자체 ID를 얻습니다. 링에서는 채워진 토큰이 다음 노드로 전송됩니다.
- 토큰은 다음 노드에 의해 수신되고 전송용인지 여부를 결정합니다. 그런 다음 데이터는 프레임에서 노드로 복사되고 토큰을 0으로 설정한 후 다음 노드로 전송됩니다.
- 데이터가 올바른 목적지에 도달할 때까지 위의 단계가 반복됩니다.
- 발신자가 토큰을 수신할 때 수신자가 데이터를 읽었음을 발견하면 메시지를 초기화합니다.
- 데이터 전송에 유리합니다. 토큰은 모든 노드에서 소비되고 재순환됩니다.
- 연결이 끊어지고 노드가 유휴 상태이며 네트워크가 듀얼 링을 지원하는 경우 데이터는 대상과 반대 방향으로 전달됩니다.
링 토폴로지는 어떻게 형성됩니까?
링 토폴로지에서 각 장치는 두 개의 다른 장치에 연결되며 이러한 구조 중 일부는 함께 연결되어 링 네트워크로 알려진 순환 경로를 형성합니다. 데이터 대상에 도달하기 위해 인링 토폴로지는 일대일 절차를 사용합니다. 데이터는 한 장치에서 다음 장치로 전달되며, 데이터가 대상에 도달할 때까지 프로세스가 반복됩니다. 토큰을 사용하여 노드 전송 데이터를 대상 노드로 보냅니다. 따라서 이를 토큰링 토폴로지라고 합니다. 전송을 계속하려면 모든 노드가 활성화되어야 하므로 활성 토폴로지라고도 합니다.
데이터 손실에 대한 수정이 있을 수 있습니다. 노드가 많으면 토큰이 대상 노드에 도달하기 위해 많은 노드를 뛰어넘어야 합니다. 데이터 손실을 최소화하고 신호 강도를 향상시키기 위해 정기적으로 중계기가 추가됩니다.
단방향 링: 반이중 네트워크는 시계 방향이나 시계 반대 방향 중 한 방향으로만 데이터를 전송할 수 있는 네트워크입니다. 일반적으로 대부분의 링 네트워크는 데이터를 한 방향으로만 전달하는 프로세스를 사용합니다.
양방향 링: 듀얼 링 네트워크라고도 하며, 두 네트워크 노드 사이에 두 개의 링크를 사용하여 단방향 네트워크를 양방향 네트워크로 전환하는 데 사용될 수 있습니다. 한 방향으로 데이터를 보내는 동안 중간 노드 중 하나라도 장애가 발생하면 이중 링은 모든 노드가 대상에 도달할 수 있는 대체 경로를 제공합니다.
링 토폴로지를 사용하는 이유는 무엇입니까?
네트워크 토폴로지를 선택하는 데는 다음과 같은 몇 가지 요소가 있습니다.
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- 예산 할당.
- IT 환경의 복잡성.
- 조직의 운영 모델.
- 예상되는 최종 사용자 성능 수준.
향상된 데이터 경제성, 탁월한 네트워크 성능, 관리하기 쉬운 네트워크 운영은 모두 올바른 토폴로지를 선택하는 데 필요한 요소입니다. 다른 토폴로지와 비교하여 링 토폴로지를 선택하는 데는 5가지 이유가 있습니다.
- 인링 토폴로지는 데이터 흐름을 단방향으로 허용하므로 데이터 충돌 가능성이 최소화됩니다.
- 링 토폴로지에서는 데이터 전송을 관리하기 위해 네트워크 제어 서버가 필요하지 않습니다.
- 이러한 유형의 네트워크에서는 데이터를 더 빠른 속도로 전송할 수 있습니다.
- 이러한 유형의 네트워크는 운영 비용이 경제적이므로 다른 네트워크보다 저렴합니다.
- 링 토폴로지 네트워크에서는 새로운 노드를 쉽게 추가할 수 있으며 토폴로지 관리가 단순화됩니다.
링 토폴로지의 응용?
- 이 토폴로지는 WAN뿐만 아니라 LAN에서도 사용될 수 있습니다.
- 통신 산업에서는 링 토폴로지가 SONET(동기식 광 네트워크) 광섬유 네트워크에 일반적으로 활용됩니다.
- 많은 조직에서는 기존 네트워크의 백업 시스템으로 링 네트워크를 사용하기도 합니다.
- 노드와의 연결이 끊어지면 양방향 기능을 사용하여 트래픽을 다른 방향으로 라우팅합니다.
- 소수의 상업 시설에서 사용하고 운영 비용이 저렴하기 때문에 교육 기관에서도 사용됩니다.
링 토폴로지의 역사
초기에는 사무실, 학교와 같은 작은 건물에서 링 토폴로지가 가장 널리 사용되었습니다. 그러나 현대에는 이러한 기술이 거의 사용되지 않습니다. 안정성, 성능 또는 지원을 위해 다른 유형의 네트워크로 전환되었습니다.
링 토폴로지의 장점
- 이 토폴로지에서는 모든 데이터가 한 방향으로 흐르므로 패킷 충돌 가능성이 줄어듭니다.
- 링 토폴로지에서는 각 워크스테이션 간의 네트워크 연결을 위해 네트워크 서버가 필요하지 않습니다.
- 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있는 능력이 있습니다.
- 이 네트워크에서는 추가 워크스테이션을 추가해도 네트워크 성능에 영향을 주지 않습니다.
- 안정적인 네트워크, 미래 지향적인 기술, 낮은 자본 투자 및 여러 서비스 제공업체와의 원활한 연결을 제공합니다.
- 버스 토폴로지에 비해 네트워크 부하가 높을 때 성능이 더 좋습니다.
링 토폴로지의 단점
- 링 토폴로지의 모든 데이터는 네트워크의 각 워크스테이션을 통과해야 하므로 스타 토폴로지에 비해 훨씬 느립니다.
- 한 워크스테이션에 장애가 발생하면 전체 네트워크가 영향을 받습니다.
- 이 네트워크에서는 각 워크스테이션을 네트워크에 연결하는 데 하드웨어가 필요하기 때문에 이더넷 카드, 허브 또는 스위치에 비해 비용이 더 많이 듭니다.