네트워크 이론 / 1. 기본개념

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 데이터 통신

 

1) 데이터 통신의 정의

 

데이터( Data ) : 1과 1로 이루어진 디지털 2진 형태의 정보 단위

 

데이터 통신( Data communication ) : 전선 등의 전송매체를 통한 두 장치 간의 데이터 (0과 1의 형태) 교환

 

 

2) 데이터 통신 시스템

 

- 데이터 통신 시스템의 구성 요소 -

 

프로토콜(Protocol) : 데이터 통신을 제어하는 약속 또는 규칙들의 집합

 

전송매체(Medium) : 메시지가 송신자로부터 수신자에게 전달되는 물리적 경로

 

송신자(Sender) : 메시지의 생성 및 송신을 담담하는 장치

 

수신자(Receiver) : 전송매체를 통해 전송된 메시지를 수신하는 장치

 

3) 데이터 통신 구성

 

데이터 단말 장비 (DTE) : 데이터를 송신하고 수신할 수 있는 단말 장치나 주 컴퓨터를 의미

 

데이터 통신 장비 (DCE) : DTE와 데이터 전송로 사이에서 접속을 설정, 유지 및 해제하며, 부호 변환과 신호변환을 위한 기능 제공하는 장비를 의미 (Modem, DSU, CSU등의 장치가 있음)

 

변복조기(Modem) : 컴퓨터나 단말 등을 전화회선과 같은 아날로그 통신회선과 접속하기 위한 장치 (흔히 모뎀이라고 함)

 

디지털 서비스 유니트(DSU) : 디지털 회선용의 회선 종단 장치로서 주 컴퓨터나 각종 DTE를 고속 디지털 전송로에 접속하여 데이터 통신을 하는데 필요한 장치를 의미

 

채널 서비스 유니트 (CSU) : 회선의 물리적 특성을 관리하는 장치 -> 회선 조절기능 및 회선 유지 보수 기능등을 함

 

 

2. 프로토콜

 

1) 프로토콜의 정의 및 3가지 요소

 

정보의 송수신측 또는 네트워크 내에서 정보를 신뢰성 있고 효율적이며 안전하게 주고 받기 위해 사전에 약속된 규약 또는 규범

 

- 프로토콜의 3가지 요소 -

 

1. 구문 : 데이터의 형식 , 부호화, 신호 레벨 -> 데이터의 순서와 구조에 대한 표현을 정의한 것을 의미

ex ) 어떤 프로토콜에서 데이터의 처음 2바이트는 송신지의 주소를 나타내고, 다음 2바이트는 수신지의 주소를 나타냄

 

2. 의미 : 해당 신호의 패턴에 대한 해석, 해석에 따른 전송제어, 오류 수정 등 -> 제어 정보를 규정한 것

ex ) : 주소에 해당하는 데이터는 메시지가 전달될 경로 또는 최종 목적지를 의미

 

3. 타이밍 : 두 객제간의 통신 속도를 조정하는 것

ex ) 송신자가 데이터를 100Mbps의 속도로 전송하고 수신자가 10Mbps의 속도로 처리하는 경우 타이밍이 맞지 않아 데이터 유실이 발생 할 수 있음

 

2) 프로토콜의 6가지 기능

 

1. 단편화

 

- 상위계층 : 연속적인 비트 스트림 메시지

- 하위계층 : 작은 블록 단위로 나눔

 

ex) 메시지 -> 패킷 -> 프레임 -> 비트 단위로 전송

 

2. 재결합

 

- 단편화된 데이터를 받아서 다시 하나로 합치는 기능을 의미

 

ex) 비트 단위로 수신하여 -> 프레임 -> 패킷 -> 메시지로 결합

 

3.  연결 제어

 

- 연결 중심의 데이터 전송 : 데이터를 송수신하는 개체간에 서로 논리적인 연결을 맺은 후에 데이터를 전송하는 경우

 

ex) 데이터 그램

 

- 비 연결 데이터 전송 : 데이터를 송수신하는 개체간에 논리적인 연결 없이 데이터를 전송하는 경우

 

ex) 가상회선

 

4. 흐름 제어

 

송신측 -> (속도 차이 등으로 인한 정보 유실을 방지) -> 수신측

 

- 송신측 개체로부터 오는 데이터의 양이나 속도를 수신측 개체에서 조절 하는 기능

 

ex) 정지 대기 흐름제어 : 수신측의 확인 신호(ACK)를 받기 전에는 송신측에서 데이터를 전송하지 않음

 

5. 에러 제어

 

- 정보 전송의 불완전성으로 인해 생긴 오류를 찾아내고 수정하는 것

 

ex) 패리티 검사 코드 방식 : 패리티 비트의 이상 유무를 통하여 오류를 검출

 

 

6. 동기화

 

- 두 개체 사이에서 정보를 송수신 할 때

-> 초기화 상태, 종료 상태 등의 동기를 맞추는 것

 

ex) 만약에 송신측과 수신측 간에 서로 한 비트에 해당하는 시간 길이가 다르다면 전송된 신호를 유효한 정보로 변활할 수 없음

 

7. 순서화

 

- 데이터를 단편화하여 전송할 때

-> 데이터들이 올바른 순서로 전송되기 위하여 필요한 기능들 정의

 

ex) 프레임 순서 검사

 

 

3. 네트워크의 기본 개념

 

1) 네트워크란?

 

- 통신 선로에 의해 서로 연결되어 있는 일련의 노드(Node)와 링크(Link)의 집합

 

- 두대 이상의 컴퓨터를 연결하여 근거리나 원거리 통신을 제공

 

- 연결된 요소들 간에 데이터 등을 전송

 

 

2) 네트워크의 장점

 

- 데이터 교환 수단 : 광범위한 지역에 있는 여러 컴퓨터들의 데이터들을 서로 교환할 수 있는 수단을 제공

 

- 자원의 공유 : 데이터베이스, 파일, 주변장치 등의 자원을 서로 공유할 수 있고 한 컴퓨터의 자원 일부를 네트워크내의 다른 컴퓨터에 할당 처리하여 한 컴퓨터에 몰리는 부하를 분산시킬 수 있음

 

- 유연성 있는 작업환경 :  네트워크를 통하여 가정 내에서 근무 할 수 있는 환경이 조성되므로 유연성 있는 작업 환경을 제공

 

- 위험 예방 기능 : 동일한 기능을 하는 컴퓨터를 두 대 이상 네트워크에 연결하여 사용하다가 한 컴퓨터가 고장이 나는 경우에도 다른 컴퓨터가 기능을 대신할 수 있으므로 위험을 예방할 수 있음

 

 

3) 네트워크의 이용 분야

 

정보 검색, 금융 서비스, 상업적 이용, 전자 우편, 자료 전송, 원격 교육, 엔터테인먼트

 

 

4. 회선 구성

 

- 두개 이상의 장치가 하나의 링크에 연경되는 방식

 

- 점대점회선 구성 : 두 장치간에 전용 링크를 제공, 채널의 전체 용량 -> 두 장치간의 전송만을 위해서 사용

 

- 다중점회선 구성 : 두 개 이상의 특정 장치가 하나의 링크를 공유하는 방식

 

 

5. 네트워크의 분류

 

1) 접속 형태

 

- 물리적 혹은 논리적인 네트워크 배치 방식

- 두 개 이상의 장치가 하나의 링크에 연결

- 두 개 이상의 링크로 하나의 접속 형태를 이룸

 

 

" 네트워크의 공간적 거리에 따라 어떻게 분류 되는가?"

 

* 근거리 통신망(LAN)

 

- 개인 소유이거나 단일 사무실, 건물 혹은 학교 등에 있는 장치와 연결되는 형태

- 개인 컴퓨터나 워크스테이션 간의 자원공유를 목적으로 설계

 

- LAN의 공유자원

- 하드웨어, 소프트웨어, 데이터 등

 

- 접속 형태 : 버스형, 링형, 스타형 등

 

- LAN의 크기

- 소프트웨어의 사본 하나 당 허용되는 사용자 수에 의해 혹은 운영체제를 사용하는 사용자의 수에 의해 결정 -> 수 킬로미터로 제한

 

* 도시권 (또는 대도시) 통신망 (MAN)

 

- 네트워크를 전체도시로 확장 시킨 것

 

- 개인회사에 의해 전체가 소유되거나 운영 혹은 운영 가능

- 공공기관에 의해 제공되는 서비스일 수도 있음

 

* 광역 통신망(WAN)

 

- 국가, 대륙 또는 전세계를 포관하는 광대한 영역에 데이터, 음성, 영상 및 비디오 정보의 장거리 전송(전송을 위해서 자체 하드웨어만을 사용)을 제공

- LAN에 비해서 공중, 임대 및 개인 통신장비를 같이 사용하기 때문에 거리에 제한이 없음

 

 

6. 전송 방식

 

- 연결된 두 장치간에서 신호 흐름의 방향을 정의할 때 사용

 

1) 단방향

 

- 하나의 링크에 연결되어 있는 두 장치 사이에서 한쪽은 전송만 할 수 있고 다른 쪽은 수신만 할 수 있는 경우

 

2) 반이중

 

- 각 장치는 송신과 수신이 가능하지만 동시에 할 수는 없음

- 한 장치가 송신하면 다른 장치는 수신만을 할 수 있음

 

3) 전이중

 

- 양쪽 장치가 동시에 송신과 수신을 할 수 있는 경우

 

 

7. 표제기구

 

1) 국제 표준 기구 (ISO)

 

"왜 국제적인 표준 기구에서 젲정하는 표준안이 존재하는가?"

 

- 정확하고 효율적인 통신을 위해서 여러 가지 동기화해야 할 요인이 많음.

- 네트워크의 노드 간에 여러 가지 조정이 필요함

 

- 1947년 2월 창설

- 현재 88개국의 국가 표준 단체로 구성

- 전세계의 표준화 및 그에 관련된 활동을 함

 

* OSI

 

- 다른 기종간의 상호 접속을 가능케 하는 표준 개방형 통신망에 대한 제반 사항을 규정

- 네트워크를 위한 7계층의 참조 모델 정의

 

 

2) 여러 국제 표준 기구

 

1. 국제 전기 통신 표준화 부분 (ITU-T)

2. 미국 국립 표준 기구 (ANSI)

3. 전기전자 공학자 협회 (IEEE)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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* 데이터 통신은 문자, 숫자, 기호 등으로 표현된 정보가 정보 공여자와 수여자 사이에 이동하는 통신 입니다.

 

* 데이터 통신의 목표는 정보 전송의 정확성, 효율성, 안전성 입니다.

 

* 데이터 통신 시스템은 메시지, 송신자, 수신자, 전송매체, 프로토콜의 5가지 기본 요소로 구성 됩니다.

 

* 프로토콜은 표준화된 통신 규약으로서 네트워크 기능을 효율적으로 발휘하기 위한 협정으로 통신을 원하는 두 개체 간에 무엇을, 어떻게, 언제 통신 할 것인가를 서로 약속한 규약입니다.

 

* 네틐워크는 통신 선로에 의해 서로 연결 되어 있는 일련의 노드와 링크들의 집합을 의미 합니다.

 

 

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