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PC 네트워크

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PC 네트워크

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  1. PC 네트워크 네트워크 장비

  2. NIC (Network Interface Card) • PC를 LAN에 연결시켜주는 Interface Card • 통신하고자 하는 컴퓨터 사이를 케이블로 연결한 다음 프로토콜 소프트웨어를 이용해 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터를 주고 받을 수 있다. • PCI, 10/100Base-T, Ethernet 방식 • 3COM, Intel, Realtk사 등의 제품들이 있음

  3. 라우터 ( ROUTER ) • 복수의 LAN을 상호 접속하여 데이터를 주고받을 수 있게 하는 장치의 하나. • 기본적인 기능은 브리지와 같지만 OSI참조 모델의 네트워크 층에서 경로 선택을 함으로써 논리링크제어(LLC) 프로토콜과 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜이 서로 다른 복수의 LAN을 상호 접속. • 데이터에 포함되어 있는 프로토콜을 해석하고 최적의 경로를 선택하여 데이터를 송출. • 기종에 따라서 대응할 수 있는 프로토콜이 한정.

  4. 통신망 내에서 트래픽 흐름의 경로를 결정하여 메시지 전달을 신속히 처리하기 위한 컴퓨터 또는 중계 장치. • 다수의 컴퓨터나 단말을 그물 모양의 여러 경로로 연결하는 통신망에서 송신된 메시지를 수신하여 이것을 가장 짧은 경로나 최적의 경로를 선택하여 전달. • 동일한 전송 프로토콜을 사용하는 분리된 네트워크를 연결. • 알고리즘에 따라 자동으로 경로가 결정. • 여러 경로 중 가장 효율적인 경로를 선택하여 패킷 송신.

  5. 리피터 (Repeater) • 신호가 전달되면서 감소하는 것을 보완하기 위한 장치. • 데이터 전송을 멀리까지 전송하거나, 연결되는 세그먼트의 수를 늘리기 위해서 사용. • 통신망과 통신망을 연결하는데 있어서 단순히 전송 신호만을 증폭하여 다시 전송해주는 역할을 수행. • 신호 증폭을 위하여 사용되는 장비. • 단순한 케이블 연장의 효과 있음 • 네트워크를 통해 전달되는 신호를 증폭시키는 역할. • 신호는 거리가 멀어질수록 전송매체의 자체 저항 뿐만 아니라 외부적 요인에 의해서도 손실될 수 있기 때문에 일정한 거리마다 신호 증폭기인 리피터 이용.

  6. 스위치 (SWITCH) • 단위 데이터를 다음 목적지까지 보내기 위해 경로 또는 회선을 선택하는 네트웍 장비. • 인접한 네트웍 지점 중 어디로 데이터가 보내져야 하는지를 결정할 수 있는 장비인 라우터 기능을 포함할 수도 있다. • LAN에서 제공하는 대역폭을 그대로 PC로 전달. • 라우터 보다, 스위치가 훨씬 단순하고 더 빠르게 동작하는 장치. • OSI 참조모델에서 2 계층, 즉 데이터링크 계층과 관련. 일부 신형 스위치들은 3 계층인 네트웍 계층의 라우팅 기능을 수행하기도 하는데, 이를 IP스위치라고 함.

  7. 브리지(Bridge) • OSI 참조 모델의 데이터 링크 계층 중 MAC 계층에서 통신을 하며 두 세그먼트를 연결해주는 장비. • 두 세그먼트를 연결한다는 점은 리피터와 같을 수도 있지만 리피터가 모든 신호를 Broadcasting하여 트래픽을 증가시키는 반면 브리지는 트래픽 필터링이 가능. • LAN 과 WAN을 연결하는 것으로 서로 다른 지역간의 다수의 LAN 세그먼트들을 연결. 지금은 라우터가 이 기능을 대신하고 있음. • 서로 다른 프로토콜을 사용하는 네트워크를 결합하는데 이용될 수 있음.

  8. 허브 (HUB) • 단순한 회선 공유기의 개념. 1개의 회선을 여러 명이 나누어서 사용할 수 있도록 해줌 • 한 사무실이나 가까운 거리의 컴퓨터들을 연결하는데 주로 이용. • 보유한 대역폭을 나누어 사용하는 단점. • 다른 네트워크(허브)와의 연결 • 라우터 등 네트워크 장비와의 연결 • 네트워크 상태의 점검 • 네트워크 신호의 증폭, 필터링 기능.

  9. 제어 패널이나 플러그 보드 위의 소켓. • 이것에 전기 단자나 플러그 와이어를 연결할 수 있다. • 신호를 많은 다른 선으로 분산시켜 내보내는데 사용.

  10. 더미 허브와 스위칭 허브의 차이! 더미허브 같은 경우 10Mbps의 회선을 5대가 각 2Mbps로 나누어 사용 스위칭 허브를 사용할 경우 네트워크의 속도 저하 없이 10Mbps를 보장.

  11. 네트워크 케이블 • Ethernet(IEEE802.3),10base-X • 케이블 종류 및 세그먼트 구성 가능 범위에 따른 분류 • 10Base5 : Thick Cable, 두꺼운 동축케이블, 최대 500m • 10Base2 : Thin Cable, 가는 동축케이블, 최대 185m • 10BaseT : UTP,최대 100m, Cat.3, 4, 5 • 10BaseF : Fiber Optic Cable, 최대 2Km

  12. Fast Ethernet,100base-X • 케이블 종류 및 세그먼트 구성 가능 범위에 따른 분류 • 100Base-T4 : UTP, 4Pair 이용, Cat.3, 4, 5 • 100Base-Tx : UTP, 2pair 이용, Cat.5 • 100Base-Fx : 광케이블

  13. 네트워크 구축 과정 1. 네트워크 어댑터 설치와 케이블 연결 2. 네트워크 어댑터 드라이브 설치 3. 프로토콜의 설치 4. 공유 설정 5. 자원 연결 및 사용

  14. 프로토콜 (PROTOCOL) • 컴퓨터끼리 통신을 주고받을 경우에 필요한 공통의 순서와 규칙을 한데 정리한 것. • 또는 그 순서를 입력해놓은 프로그램 • 프로토콜의 기본 요소 • 구문(Syntax) : 데이터 형식, 신호 라벨, 부호화 • 의미(Semantic) : 조정, 에러 관리를 위한 제어 정보 • 타이밍(Timing) : 통신 속도 및 메시지 순서 제어

  15. 프로토콜의 종류

  16. OSI(Open Systems Interconnection) 7 Layer 란? • 1984년 ISO (International Standard Organization)에서 발표한 서로 다른 종류의 장치를 연결하기 위하여 네트워크의 각 기능을 기술한 표준집합 각 회사들은 OSI 모델에 근거하여 네트워크 제품을 설계. • 각 계층은 상위나 하위계층과 함께 작업하지만 실제로는 하나의 독립된 모듈로서 존재. • 이러한 이유로 인하여 한 계층의 프로토콜은 다른 계층에 영향을 미치지 않고도 다른 프로토콜로 대치될 수 있다.

  17. ① 물리적 계층(Physical layer) • OSI 계층의 가장 하위 계층. • 물리적인 매체상에 구조화 되지 않은 원시 비트흐름을 전송. • 물리적인 계층은 전자적, 광학적, 기계적 그리고 케이블의 기능적 인터페이스와 연관. • 물리적 계층은 또한 모든 계층에서 생성되는 데이터를 전송하기 위한 신호를 생성. • 네트워크 어댑터 카드에 케이블이 어떻게 연결되어 있는가를 정의.

  18. ② 데이터링크 계층(Data link layer) • 에러 검사정보 코드 추가, 네트워크 계층으로부터 물리적인 계층으로 데이터 를 전송. • 물리적 계층을 통하여 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 에러 없이 프레임이 전달될 수 있도록 하는 책임. • 프레임을 보내고, 수신자 측으로부터 프레임을 받았다는 통지를 기다린다. 전송 중 손상된 프레임은 다시 보낸다.

  19. ③ 네트워크 계층(Network layer) • 메시지의 주소화와 논리적인 이름을 물리적인 주소로 변환하는 책임. • 원본 컴퓨터에서 목적 컴퓨터까지 데이터의 라우팅 경로를 결정한다. 이러한 경로는 네트워크의 상태, 서비스 우선순위, 그리고 다른 요소에 의해 결정된다.또한 패킷스위칭, 라우팅 그리고 데이터 과잉을 제어하는 것과 같은 네트워크상의 통신문제를 해결. • 라우터의 네트워크 어댑터가 원본 컴퓨터가 보낸 커다란 데이터를 전송할 수 없다면 라우터의 네트워크계층은 데이터를 작은 조각으로 분할하여 전송.

  20. ④ 트랜스포트 계층(Transport layer) • 어플리케이션들 사이의 추가적인 연결정보를 제공. • 전송될 메시지를 여러 조각으로 분할하며, 분할된 각 조각들을 실제 네트워크에 놓여질 작은 패킷으로 재구성하여 전송. • 패킷이 효과적으로 네트워크 상에 전송될 수 있도록 하는 역할을 수행. • 일반적으로 이 계층은 흐름제어, 에러처리, 전송 중에 발생한 문제점들을 해결하는 능력을 제공. • 데이터를 잘게 쪼갬(패킷화) TCP, UDP가 트랜스포트 계층에 속한다.

  21. ⑤ 세션계층(Session layer) • 네트워크 상의 컴퓨터들 사이에 연결을 설정하고 이 연결을 통하여 데이터가 전송될 수 있도록 한다. • 두 어플리케이션이 통신하는데 필요한 이름을 등록 하거나 인식하고, 데이터 보안을 위한 기능 등의 역할을 수행. • 데이터의 흐름 사이에 검사지점(checkpoint) 를 놓음으로서 사용자 작업 사이의 동기화를 제공. • 네트워크가 실패한 경우 가장 마지막의 검사지점 이후의 데이터만을 전송할 수 있도록 한다.

  22. ⑥ 프레젠테이션 계층(Presentation layer) • 네트워크상의 컴퓨터들 사이에 데이터 교환을 위하여 사용될 데이터 형식을 결정하는 일종의 네트워크 변환기라 생각할 수 있다. • 데이터를 전송하는 컴퓨터의 어플리캐이션 계층에서 인식되는 데이터를 중간단계 의 데이터형태로 변환하며, 데이터를 수신하는 컴퓨터는 이러한 중간단계의 데이터를 어플리캐이션 계층에서 인식할 수 있는 형태로 변환 한다는 의미. • 프로토콜 변환 ,데이터 변환, 데이터 암호화, 문자집합 변경 또는 변환 등을 책임.

  23. ⑦ 어플리캐이션 계층(Application layer) • OSI최상위 계층으로서 사용자들에게 네트워크 서비스를 제공하기 위한 인터페이스. • 사용자와 컴퓨터 사이에 직접적으로 대화하는 계층으로 파일전송이나 데이터베이스 접근,e-mail등을 위하여 사용되는 소프트웨어 들이 어플리캐이션 계층을 지원하는 서비스의 형태로 표시.( http, ftp, telnet, smtp)

  24. IP(Internet Protocol) • 인터넷상의 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터를 보내는데 사용되는 프로토콜 • 인터넷상의 각 컴퓨터, 즉 호스트들은 다른 컴퓨터와 구별될 수 있도록 적어도 한 개 이상의 각 컴퓨터, 즉 호스트들은 다른 컴퓨터와 구별될 수 있도록 적어도 한 개 이상의 고유한 주소를 갖는다.

  25. OSI 7계층의 Network Layer에 대응. TCP에 의해 패킷으로 변환된 데이터를 네트워크를 통해 다른 호스트로 오차 없이 전송. 필요 시 패킷을 절단하여 전송. • IP 주소를 사용해서 주소를 지정. 최대 패킷 크기는 65,535바이트. 데이터를 제외한 헤더 부분만 관리.해당 도메인의 게이트웨이는 그 패킷을 받으면, 패킷에 적힌 주소의 컴퓨터로 직접 전달.

  26. TCP(Transport Control Protocol) • 전송 제어 프로토콜(TCP) 사용자들 간의 신뢰성 높은 통신을 제공. • TCP는 데이터 유통 지향적이며, 사용자들은 서로 데이터를 유통 교환. • 데이터는 할당된 버퍼에 저장된 후 세그먼트 단위로 TCP에 의해 전송 • 데이터의 흐름을 관리하고 데이터의 정확성 여부를 검사. • 데이터를 패킷으로 나누어 일련 번호, 수신측 주소, 오류 검출 코드를 추가.

  27. 수신측 TCP는 오류를 검사하여 오류가 있을 때 송신측으로 재전송을 요구. • 동시에 양방향 전송이 가능한 가상 선로(Virtual Circuit)를 제공. • OSI 7계층의 전송 계층(Transport Layer)에 대응. • 관련된 프로토콜은 FTP, HTTP, Telnet등.

  28. 응용(Application) 표현(Presentation) 세션(Session) 전송(Transport) 네트워크(Network) 데이터 링크(Data Link) 물리(Physical) 응용(Application) 전송(Transport) 인터넷(Internet) 네트워크(Network) OSI 참조모델 TCP/IP TCP/IP 프로토콜 구조

  29. 응용(Application) 전송(Transport) 인터넷(Internet) 네트워크(Network) TCP/IP TCP/IP 프로토콜 세부구조 계층별 통신을 위한 프로토콜 구성 User Application(HTTP, FTP, Telnet 등) TCP UDP IP ICMP ARP RARP Hardware Interface(Ethernet, PPP 등)

  30. TCP/IP 프로토콜 구성 • Network Layer(네트워크 계층) • OSI 참조 모델의 물리계층과 데이터 링크 계층에 해당 • 48bit MAC(Media Access Control) Address 기반 통신 • 상위 IP 주소와의 상호 변환을 위해 ARP/RARP 프로토콜 사용 • Internet Layer(인터넷 계층) • IP(Internet Protocol) • TCP, UDP, 및 ICMP 등을 위한 패킷 전달 서비스를 제공 • ICMP(Internet Control Message Protocol) • 호스트와 게이트웨이간의 에러 및 제어 정보를 제어 • ARP(Address Resolution Protocol) • IP 주소를 Hardware 주소로 매핑 • RARP(Reverse ARP) • Hardware 주소를 IP 주소로 매핑

  31. Transport Layer(전송 계층) • TCP(Transmission Control Protocol) • 연결지향 프로토콜 • 사용자 프로세스에게 신뢰성 있는 full-duplex, byte stream 서비스 지원 • 대부분의 인터넷 응용들은 TCP를 사용한다. • UDP(User Data Protocol) • 비연결 프로토콜 • UDP datagram의 목적지 도달을 보장 못함 • Application Layer(응용 계층) • 사용자 어플리케이션에서 사용하는 프로토콜 • HTTP, Telnet, FTP, SMTP, POP3등

  32. IPX (Internetwork packet exchange) • 미국 노벨사의 망 운영 체계인 네트웨어(NetWare) 386의 망 프로토콜. • 미국 제록스사의 제록스 망 체제(XNS)를 바탕으로 한 것으로, OSI기본 참조모델의 제3계층인 망 계층에 해당하는 비연결형(CL) 프로토콜. • 인터넷 프로토콜(IP)과 거의 같은 주소 지정, 경로 지정.

  33. SPX (sequenced packet exchange) • 미국 노벨사(Novell, Inc.)의 망 운영 체계인 네트웨어(NetWare)의 상위 프로토콜의 하나. • 미국 제록스(XEROX)사의 XNS(XEROX Network System)를 바탕으로 한 것으로, OSI 기본 참조 모델의 제4계층인 전송 계층에 해당하는 연결 지향형(connection oriented) 프로토콜.

  34. IPX / SPX ( Internetwork Packet Exchange / Sequenced Packet Exchange ) • 게임 프로토콜 • 1980년대 초 Novell에 의해서 개발. • Novell에서 개발된 Netware의 기본 Protocol. • IPX/SPX는 IPX와 SPX로 구분할 수 있는데, IPX는 TCP/IP의 IP의 역할을 하고, SPX는 TCP의 역할.

  35. NetBIOS • 미국 MS사와 IBM사가 제공하고 있는 PC-LAN에서 사용되는 응용 프로그램 인터페이스(API). • API로서만이 아닌 구내 정보 통신망(LAN)용 프로토콜의 기능도 가지고 있으며, 나중에 확장판에 해당하는 ‘NetBEUI(NetBIOS extended user interface)’가 등장. • 통신망에 참가하는 개인용 컴퓨터(PC) 등에 ‘NetBIOS명’을 부가해서 그 명칭을 근거로 통신을 실행하는데 현재 윈도 통신망의 기본형.

  36. NetBIOS는 다음 서비스를 위한 명령과 지원을 제공한다. 1. 네트워크 이름 등록과 확인 NAMING지원:네트워크상에 자신의 컴퓨터와 그 컴퓨터가 속한 그룹 명을 나타냄. 2. 세션 설정과 종료 Session지원:다른 컴퓨터에 접속하거나 접속을 해제. 3. 안정적 연결 지향 세션 데이터 전송 Datagram지원:네트워킹의 기반이 되는 Datagram을 전송하고 받는 기능을 제공. 4. 불안정한 비 연결성의 데이터그램 데이터 전송 5. 모니터링과 관리를 위한 프로토콜(드라이버) 어댑터 지원.

  37. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) • 인터넷의 기본적인 통신 표준 프로토콜로서, 인트라넷이나 엑스트라넷과 같은 사설 망에서도 사용. • 사용자가 인터넷에 접속하기 위해 자신의 컴퓨터를 설정할 때 TCP/IP 프로그램이 설치되며, 이를 통하여 역시 같은 TCP/IP 프로토콜을 쓰고 있는 다른 기종의 컴퓨터 사용자와 메시지를 주고받거나, 또는 정보를 얻을 수 있게 됨. • TCP는 메시지나 파일들을 좀더 작은 패킷으로 나누어 인터넷을 통해 전송하는 일과, 수신된 패킷들을 원래의 메시지로 재조립하는 일을 담당.

  38. IP는 각 패킷의 주소 부분을 처리함으로써, 패킷들이 목적지에 정확하게 도달할 수 있게 함. • 네트워크 상의 각 게이트웨이는 메시지를 어느 곳으로 전달해야 할지를 알기 위해, 메시지의 주소를 확인. • TCP는 메시지나 파일들을 좀더 작은 패킷으로 나누어 인터넷을 통해 전송하는 일과, 수신된 패킷들을 원래의 메시지로 재조립하는 일을 담당.

  39. 프로토콜에는 웹서비스에 사용되는 HTTP를 비롯하여, 멀리 떨어져 있는 원격지의 컴퓨터에 로그온할 수 있게 해주는 Telnet, 그리고 파일전송에 사용되는 FTP와 메일전송에 사용되는 SMTP 등이 있음. • 물리계층, 네트워크계층, 전송계층, 응용계층 4개의 계층으로 구성

  40. 회선교환방식 • 통신정보를 지연하지 않고 실시간으로 송수신할 수 있게 통신로를 설정하는 교환방식. 전화교환방식이 대표적인 예. • 2개의 컴퓨터 단말기 간에 정해진 통신로나 회선을 설정하여 정보를 교환하는 시스템. • 일단 통신로가 설정되면 그 통신로는 한 트랜잭션의 정보 전달만을 위하여 독점되며, 전용 회선으로 사용. • 통신로가 설정되면 부분망은 이 통신로를 통하는 정보를 간섭하지 않으므로 정보의 형태, 부호, 전송 제어 절차 등에 대해 제약이 없다. • 송수신 측 단말 사이의 통신로를 접속하면 그 통신로를 유지하는 것만으로 정보의 전송이 가능하기 때문에 대량의 정보를 송신할 수 있는 팩스 전송, 통신 밀도가 높은 데이터 통신에 적합하며, 교환기 내에서 처리 시간 지연이 없고 즉시성이 뛰어남.

  41. IP 주소체계 정의 : 네트워크 또는 인터넷에 연결된 각각의 컴퓨터를 구별하는데 사용되는 주소 특징 : 32bit 숫자를 8bit 씩 4 부분으로 나누고, 각 부분을 점(.)으로 구분해서 각각은 10진수로 표시 NIC(Network Information Center) 에서 할당, 관리 • IP주소 체계는 총 4bytes(32bits)로 표시하며 한 바이트씩 점(.)으로 분리하여 10진수로 표기. 예를 들면 203.172.112.72와 같이 10진수로 표기. • 하나의 IP주소는 크게 네트워크주소와 컴퓨터주소 두 부분으로 나뉘며 네트워크의 크기나 호스트 컴퓨터의 수에 따라 Class A, B, C, D, Class E등급. • 이중 Class A, B, C가 일반 사용자에게 부여 • IP 주소의 각 클래스는 최상위 4Bit를 이용해 결정.

  42. 서브넷 마스크(Subnet Mask) • IP주소에서 네트워크 ID와 호스트 ID를 분리하는 기준을 제시하는 역할. • 네트워크 내의 IP 주소들을 효율적으로 분할하기 위해 사용. • 여러 개의 네트워크로 분할할 수 있음. • 서브넷팅(SubNetting) • 수퍼넷팅(Supernetting)

  43. IP주소가 4개의 숫자 영역이 점으로 구분된 형태라고 했는데, 이 4개의 숫자영역 중 어디서부터 어디까지가 네트워크 ID/호스트 ID인지는 서브넷 마스크를 통해서 구분할 수 있다는 것. • 서브넷 마스크는 IP주소에서 클래스를 지정하는 것으로, 네트워크 ID와 호스트 ID를 일정한 규칙에 따라 구분하는 기준을 제시. • Class A 255.0.0.0 (Host수 224 -2 ) • Class B 255.255.0.0 (Host수 216 -2 ) • Class C 255.255.255.0 (Host수 28 -2 )

  44. IP VER 4 의 특성 • TCP/IP의 가장 기본적인 프로토콜로서 TCP, UDP, ICMP, IGMP등의 데이터들이 IP를 이용해 전송. ▷Internet에 연결된 모든 컴퓨터는 독립적인 주소를 가짐. ▷각각의 host는 4 바이트(32bit) 정수 주소와 각각의 숫자 사이는 dot(.)로 구분  ▷NIC (Network Information Center)에서 관리/부여. ▷Best effort (Connection-less) Hop by Hop으로 이동. 전체경로를 아는 것이 아니라 다음 이동 노드만 안다.  ▷서로 다른 특성을 가진(MTU Size등)  network의 연결 ▷IP의 역할 : network간 routing / network내 • 네트워크 계층에서의 비 연결 프로토콜 • 필요한 경우 패킷의 단편화 • 32bit IP 주소를 통한 어드레싱

  45. IP version 6 • 확장된 IP 주소공간(Expanded Addressing) • 규모 조정이 가능한 라우팅(Scalable Routing) • 네트워크에서의 감사기능과 보안기법 제공 • IP V4에 비해 IP V6는 헤더부분만은 호환 안됨 • Address size = 128bit(16 bytes) • Header format은 전반적으로 새롭고 호환성 없다. extension header: 새로운 networking 기능 제공 audio and video지원: flow labels and QoS 지원

  46. IPv6 address 표기법 • dotted hexadecinal notation or colon hex   104.230.140.100.0.0.0.0.0.0.0.5.150.10.255.255   68E6:8C64:0:0:0:5:96A:FFFF • zero compression 기법(한 address에 한번만)   68E6:8C64::5:96A:FFFF • IPv4 dotted 10진 표기법을 IPv6의 맨 마지막에 쓰는 혼용법 68E6:8C64:0:0:0:5:150.10.255.255 • 혼용 zero compression기법 68E6:8C64::5:150.10.255.255

  47. TOPOLOGY • 일반적인 의미는 물리적인 배치의 형태로 이루어진 어떤 현장의 종류를 설명하는 것. • 통신 네트워크에서의 토폴로지란, 노드들과 이에 연결된 회선들을 포함한 네트워크의 배열이나 구성을 개념적인 그림으로 표현한 것. • 대표적인 네트워크 토폴로지들을 예로 들면, 성(Star)형, 망(Mesh)형, 버스(Bus)형, 링(Ring)형, 나무(Tree)형 등이 있음.

  48. BUS Topology :모든 장비들은 버스 혹은 백본이라고 불리는 중심적인 케이블에 연결되어 있다. 버스 네트워크는 상대적으로 소형 네트워크 용으로 이용되고 비용이 저렴하고 설치가 용이. 이더넷 시스템에서도 버스 토폴로지를 사용하고 있다.