환형 네트워크

컴퓨터 네트워크 구조중 하나.

네트워크 내의 서로 인접하는 요소(이하 노드)끼리 이어져 폐쇄회로 형태로 구성된다.
(이미지 추가 예정)

영문표기는 Ring Network 이며, 국내에 번역시 링 네트워크, 환형 네트워크, 고리형 네트워크, 순환형 네트워크 등으로 번역된다. 사용되는 빈도는 언급된 순서와 비슷하다.

1 특징

• 하나의 노드는 다른 두개의 노드와 연결된다. (반드시 두개와 연결된다.)
• 데이터가 목적지에 도착하였는지 도착하지 않았는지 판단하는 플래그가 필요없다. (목적지에 도착하지 않았다면 회로를 한바퀴 돌아 자신에게 돌아온다.)
• 네트워크에 방향성이 존재한다. (단점이므로 보통은 패치해서 사용하는 편이다. 아래의 단점 항목에서 설명.)

2 링 네트워크의 장점

• 네트워크 운용이 매우 조직적이다.
• 네트워크의 제어가 간단한 편이다.
• 네트워크에 존재하는 모든 노드가 같은 권한을 가지고 있어, 네트워크 자원의 사용에 우열이 없다. (이게 왜 장점이냐 하면, 예를들어 A,B,C라는 노드가 존재하고, 이 세 노드가 100메가 광랜을 공유한다고 해보자. 만약 자원 사용에 우열이 발생하여 A가 50메가를 쓰고, B,C는 25메가밖에 못쓴다고 한다면, 당연히 불만이 나올 수 밖에 없다.)
• 같은 수의 노드인 경우, 다른 구조보다 네트워크에 걸리는 부하가 적은편이다.
• 다양한 바리에이션에 쉽게 응용이 가능하다. (바리에이션의 관련항목 참조)
• 네트워크를 구성하는데 있어 서버가 없어도 된다.

3 링 네트워크의 단점

• 여차하다 하나 이상의 노드가 죽어버리면 전체 네트워크는 마비된다. 순환형 네트워크이므로 반대 방향으로 데이터를 돌리면 네트워크를 사용할 수 있다고 생각될지도 모르겠지만, 링 네트워크 자체는 '방향성' 을 가지고 있기 때문에 중간에 노드가 죽어버리면 데이터가 거기서 막힌다. 물론, 이를 극복하기 위해서 대부분의 링 네트워크는 양방성(Full-duplex or Half-duplex) 패치나 업그레이드를 해두는 편이다.

물론, 노드가 죽어서 네트워크가 막혀도, 죽은 노드 바로 다음의 노드가 발생시킨 데이터는 네트워크를 돈다. 즉, 전체 네트워크는 죽었다고 볼 수 있으나 부분적으로는 통신이 된다.

• 느리다. 심각하게 느리다. 그나마 발생한 데이터가 바로 옆이나, 그 옆정도로 가까운 노드에 전달되고 끝난다면 느껴지지 않겠으나, 노드를 한 20개정도 넘어가야 한다고 생각해보자. 아니, 발생한 데이터가 목적지를 찾지 못해 자신한테 다시 왔다고 생각해보자. 이런 데이터가 모든 노드에서 발생했다고 생각해보자.
• 새로운 노드의 추가가 전체 네트워크의 질을 현저하게 떨어뜨린다. 이는 위의 느리다는 단점과 비슷한 이유로, 지나가야할 노드의 개수가 많아지기 때문이다.
• 몇가지 이유로 인해 네트워크 유지비용이 비싸다. 물론, 링 네트워크 자체는 코스트가 높지 않으나, 사회적인, 기술적인 이유로 인해 다른 네트워크 구조보다 코스트가 높아져 있다.

4 바리에이션

• 라인 네트워크
  • 링 네트워크 중간을 뚝 끊어놓은 형태. 라인 네트워크는 링 네트워크의 바리에이션으로 보는 시각과, 라인 네트워크 자체를 하나의 네트워크 구조로 보는 시각 둘로 나누어져 있으나, 사실 라인 네트워크는 네트워크 구조라기 보다, 네트워크 통신의 베이시스인 면이 크므로 네트워크 구조에 정식으로 편입되어 있지는 않다.

• 휠 네트워크
  • 링 네트워크 중심에 서버 역할을 하는 노드가 하나 붙어있어, 외견상 스타 네트워크 + 링 네트워크의 형태를 지닌 바리에이션.

4.1 토큰 링 네트워크 시스템?

토큰 링 네트워크 시스템은 네트워크 구조가 아니라 네트워크 제어 방식 이다. 즉, 링 네트워크의 상위 카테고리는 네트워크 구조, 토큰 링 네트워크 시스템의 상위 카테고리는 네트워크 패킷 컨트롤 (혹은 네트워크 플로우 컨트롤) 로서 소속 부서 자체가 다르다. (OSI로 설명하자면, 링 네트워크는 Physical Layer, 토큰 링 네트워크는 Data-link Layer)

토큰 링 네트워크 시스템은 네트워크 내부에서 데이터를 발생시킬 수 있는 제어권을 1번 노드 -> 2번노드 -> 3번노드... 이런식으로 순차적으로 접근하게 제어하는 방식을 의미하며, 네트워크 구조가 그물형이든 링형이든 트리형이든 전혀 상관이 없다.

물론, IP 발달 이후로 네트워크 구조라는 카테고리 자체가 유명무실해 졌으므로 바리에이션이라 봐도 크게 틀리다고 볼 수는 없으나, 기본적으로 토큰 링 네트워크와 링 네트워크는 전혀 다른 개념이라는 것은 알아둘 필요가 있다. 간혹 링 네트워크를 보다 대규모로 구현하기 위하여 링 네트워크를 확장한 바리에이션이라고 이해하는 경우가 있는데 양자간의 차이를 잘 이해하자.