2025-10-25

오늘 배운 것

네트워크(Network)란?

노드(Node)와 링크(Link)가 서로 연결되어 데이터·리소스를 주고받는 구조적 집합

구성 요소

• 노드 (Node) : 서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치
• 링크 (Link) : 유선/무선 등 노드를 잇는 전송 경로

좋은 네트워크 조건

• 높은 처리량(Throughput)
• 짧은 지연시간(Latency)
• 낮은 장애율
• 높은 보안성

처리량 (Throughput)

• 링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터량
• 단위 : bps (bits per second)

처리량에 영향을 주는 요소

• 현재 트래픽 양
• 네트워크 대역폭
• 전송 오류 발생률
• 장비(라우터 등) 성능

많은 사용자 요청을 버티고 처리 가능하면 → 처리량이 좋은 네트워크

지연 시간 (Latency)

• 특정 메시지가 두 지점 사이를 오가는데 걸리는 왕복 시간 (RTT 기준)

지연에 영향을 주는 요소

• 매체 타입 (유선 ↔ 무선)
• 패킷 크기
• 라우터/스위치의 처리 시간

네트워크는 “많이 + 빠르게 + 안전하게” 주고받는 것이 핵심이다. 🌐

네트워크 토폴로지 (Network Topology)

노드와 링크가 어떤 형태로 배치·연결되어 있는지를 정의한 구조

토폴로지를 이해하면 병목 위치 파악 및 구조 개선 방향을 판단할 수 있다.

🌲 트리(계층형) 토폴로지

트리 구조로 상위 노드 아래에 하위 노드가 계층적으로 연결

• 장점 : 노드 추가/삭제 용이
• 단점 : 특정 상위 노드에 트래픽 몰리면 하위 전체 영향

🚌 버스 토폴로지

하나의 중앙 회선(버스)에 여러 노드가 공유 연결 (LAN에서 사용)

• 장점
  • 설치비 저렴
  • 중앙 회선에 노드 추가/삭제 용이
  • 구조 단순, 신뢰성 상대적으로 우수
• 단점
  • 스푸핑 공격 가능
    • 스위칭 기능을 속이거나 마비시켜 특정 패킷을 다른 노드가 가로채는 공격

⭐ 스타 토폴로지

모든 노드가 중앙 노드(허브/스위치)에 연결된 구조

• 장점
  • 노드 추가 쉬움
  • 에러 탐지 용이
  • 패킷 충돌 적음
  • 특정 노드 장애는 전체 영향 없음
• 단점
  • 설치 비용 높음
  • 중앙 노드 장애 = 전체 마비

🔄 링(Ring) 토폴로지

각 노드가 양 옆 노드와 연결되어 원형 형태로 통신

• 장점
  • 노드 증가해도 손실 적음
  • 충돌 발생 가능성 낮음
  • 고장 노드 파악 쉬움
• 단점
  • 네트워크 구조 변경 어려움
  • 한 지점 장애 = 전체 영향

🕸️ 메시(Mesh) 토폴로지

그물망처럼 다수의 노드가 다중 경로로 상호 연결

• 장점
  • 경로가 여러 개 → 장애 발생에도 서비스 지속 가능
  • 트래픽 분산 처리 용이
• 단점
  • 설치/운영 비용 매우 높음
  • 노드 추가 어려움

토폴로지가 중요한 이유

병목(Bottleneck) 구간을 정확히 파악·해결하려면, 어떤 경로/구조로 연결되어 있는지 알아야 한다. 잘못된 토폴로지는 곧 성능 저하와 장애 포인트다.

네트워크 분류 (규모 기반)

네트워크는 규모/범위에 따라 일반적으로 LAN → MAN → WAN 으로 분류된다.

🏢 LAN (Local Area Network) — 근거리 통신망

• 범위 : 사무실 / 집 / 캠퍼스 등 단일 건물 또는 소규모 공간
• 특징
  • 전송 속도 빠름
  • 네트워크 혼잡도 낮음
• 예시
  • 회사 내 사내 네트워크
  • 학교 건물 내부 네트워크

🌆 MAN (Metropolitan Area Network) — 도시권 네트워크

• 범위 : 시(市) 단위, 대도시 지역
• 특징
  • 전송 속도는 중간
  • LAN보다 혼잡
• 예시
  • 서울시 공공 와이파이
  • 여러 캠퍼스를 연결한 네트워크

🌍 WAN (Wide Area Network) — 광역 네트워크

• 범위 : 국가·대륙·전 세계 규모
• 특징
  • 전송 속도 상대적으로 낮음
  • MAN보다 혼잡도 높음
• 예시
  • 인터넷(Internet)
  • 국가 간 기업 전용 회선

규모가 커질수록 — 속도는 느려지고, 혼잡도는 증가한다. 📡

네트워크 병목 현상 원인 & 해결 방법

병목(Bottleneck)의 주요 원인

• 네트워크 대역폭 부족
• 부적절한 토폴로지 설계
• 서버 리소스(CPU/Memory) 과부하
• 비효율적 네트워크 구성 (라우팅/장비 설정 문제)

해결 절차

1. 문제가 네트워크 때문인지 검증
   • 네트워크와 무관한 요인(CPU/DB/IO 등) 제거 후 비교
2. 네트워크 성능 분석 및 측정 도구 활용
3. 결과 기반 리디자인 또는 용량 증설

주요 진단 도구 & 역할

ping

• 대상 노드에 테스트 패킷 전송 → 응답 여부 & 왕복 시간(RTT) 확인
• ICMP (Network Layer, 3계층) 기반

ICMP : IP 패킷이 실패한 이유를 알려주는 오류 보고 및 상태 확인 프로토콜

netstat

• 현재 네트워크 연결 상태, 라우팅 테이블, 프로토콜 동작 현황 확인
• 서비스 포트 열림 여부 확인할 때 자주 사용

nslookup

• DNS 조회 도구
• 특정 도메인이 어떤 IP에 매핑되어 있는지 확인

tracert / traceroute

• 목적지까지 어떤 경로(라우터 경유)로 이동하는지 표시
• 어느 구간에서 응답이 느려지는지 병목 위치 추적

ftp

• 대용량 파일 업링크/다운링크 테스트용

tcpdump

• 네트워크 인터페이스를 통과하는 패킷 캡처 및 분석

네트워크 분석 프로그램

• Wireshark, Netmon — 패킷 흐름/이상 탐지/프로토콜 분석

네트워크 문제는 감으로 해결하지 않는다.

“측정 → 병목 위치 찾기 → 설계·구성 개선” 이 순서가 핵심이다. 📡