데이터 통신 한남대학교 컴퓨터공학과 이재광 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
수업계획 q 과목명 : 데이터 통신 q 학점 및 이수구분 : 3학점, 전공필수 q 주당시간 : 강의(3시간) q 수강대상 : 컴퓨터공학과 q 담당교수 : 이 재 광 q 연 구 실 : 공과대학 90704호 q 전화번호 : 7559(구내) q E-mail : jklee@netwk. hannam. ac. kr Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
수업목표 q 데이터 통신과 컴퓨터 통신에 대한 기본 원리 및 구조, 표준을 이해한다 q 네트워크와 관련된 기술과 개념을 이해한다 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
수업 방법 q 지난 수업 내용을 정리하고 추가 질문을 받는다 q 수업 내용을 제시하고, 수업을 진행한다 q 강의 내용에 대한 요점을 정리한다 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
평가 방법 q 평가기준 : 절대평가 q 중간고사 : 30% q 기말고사 : 30% q 과제물 : 30% q 출석 : 10% Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
교재 및 참고문헌 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
교재 및 참고문헌(계속) q 이재광외 2명, “데이터 통신과 네트워킹”, 교보문고, 2007 q Behrouz Forouzan, “Introduction to Data Communication and Networking”, Mc. Graw-Hill, 2007 q 안병호, 박정훈, “데이터 통신론”, 이한출판사, 1996 q 김종상 역, “데이터 통신과 컴퓨터 통신”, 희중당, 1995 q 채기준, 김준년, “데이터 통신 및 분산망”, 희중당, 1995 q 성승희, 이인행, “데이터 통신과 프로토콜”, 홍릉과학출판사, 1991 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
목차 1. 개요 2. 네트워크 모델 3. 데이터와 신호 4. 디지털 전송 5. 아날로그 전송 6. 대역폭 활용 : 다중화와 확장 7. 전송 매체 8. 회선 교환 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
목차(계속) 9. 데이터 통신을 위한 전화 및 케이블 네트워크 10. 오류 검출과 오류 정정 11. 데이터 링크 제어 12. 다중 접근 13. 유선 LAN : 이더넷(Ethernet) 14. 무선 LAN 15. LAN 연결, 백본망과 가상 LAN 16. 무선 WAN : 셀 방식 전화와 위성망 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
목차(계속) 17. SONET/SDH 18. 가상회선 교환 : 프레임 중계와 ATM 19. 네트워크층 : 논리적 주소 지정 20. 네트워크층 : 인터넷 프로토콜 21. 네트워크층 : 주소 매핑, 오류 보고 그리고 멀티캐스팅 22. 네트워크층 : 전달, 포워딩과 라우팅 23. 프로세스 간 전달 : UDP, TCP, SCTP 24. 혼잡 제어와 서비스 품질 25. 도메인 이름 시스템 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
목차(계속) 26. 원격 로그인, 전자우편, 파일 전송 27. HTTP와 WWW 28. 네트워크 관리 : SNMP 29. 멀티미디어 30. 암호 기법 31. 네트워크 보안 32. 인터넷 보안 : IPSec, SSL/TLS, PGP, VPN 그리고 방화 벽 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
Chapter 1 개요 (Introduction). Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
1장 개요 1. 1 데이터 통신(Data Communications) 1. 2 네트워크(Networks) 1. 3 인터넷(Internet) 1. 4 프로토콜과 표준(Protocols and Standards) 1. 5 요약(summary) Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
1. 1 데이터 통신 q 전기 통신(telecommunication)은 먼거리에서 행해지는 통신을 의미(tele는 그리스어로 “멀다”는 의미 ) q 데이터(data)는 데이터를 만들어 사용하는 사용자간에 합의된 형태로 표현된 정 보 q 데이터 통신(data communication)은 전선과 같은 통신매체를 통하여 두 장치간에 데이터를 교환하는 것 q 주요 토픽(topic) 1)구성요소(Components) Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
1. 1 데이터 통신 q 데이터 통신 시스템의 기본 특성 ■ 전달(delivery) ■ 정확성(accuracy) – 데이터를 정확하게 전달. ■ 적시성(timeliness) – 데이터를 적정 시간 내에 전달. ■ 파형 난조(jitter) Http: //netwk. hannam. ac. kr – 정확한 목적지에 전달, 원하는 장치나 사용자에게 전달. – 패킷 도착 시간이 서로 조금씩 달라서 동영상 품질(quality)이 일정치 못함. HANNAM UNIVERSITY
1. 1 데이터 통신 q 구성 요소(component) Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
데이터 통신 구성 요소 q 메시지(Message) 전송되는 정보(데이터) ■ (문자, 숫자, 소리, 영상, 그림, 또는 이들의 조합) ■ q 송신자(Sender) 메시지를 보내는 장치 ■ (컴퓨터, 전화기, 비디오 카메라 등) ■ q 수신자(Receiver) 메시지를 받는 장치 ■ (컴퓨터, 전화기 , TV) ■ Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
데이터 통신 구성 요소 q 전송매체(Medium) ■ 송신자에서 수신자까지 메시지를 전달하는 물리적인 경로 (꼬임선(twisted pair wire), 동축선(coaxial cable), 광케이블(fiber-optic cable), 레이저 또는 무선파) q 프로토콜(Protocol) ■ 데이터 통신 수행 규칙들의 집합(상호 합의) Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
데이터 표현 q 문자(text) : 비트 패턴, 즉 0과 1로 된 비트들의 순차열로 표현. − − − 코드(code) : 부호를 표현하기 위한 비트 패턴들의 집합 코딩(coding) : 부호를 표현하는 과정 ASCII : ANSI 표준 코드(7 bit) 확장 ASCII : 8 bit(부록 A 참조) 유니코드(unicode) : 32 bit q 수(number) : 비트 패턴을 사용하여 표현 q 화상(images) : 픽셀(pixel), resolution 흑백(1 또는 2 비트) − 칼라(RGB, Y(yellow), C(cyan), M(magenta)) − q 음성(audio) : 연속 신호 q 동영상(video) : 연속적인 개체 또는 여러 화상의 조합 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
데이터 흐름 q 단방향 방식(simplex mode) 한쪽 방향으로만 통신이 가능 Ø 한 지국은 송신만, 다른 한 지국은 수신만 가능 Ø 예 : 자판, 모니터 Ø Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
데이터 흐름 q 반이중 방식(half-duplex mode) 각 지국들은 송, 수신이 가능 Ø 각 지국간 동시에 송신 불가 Ø 예 : 워키토키, 민간방송용 라디오(CB radio) Ø Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
데이터 흐름 q 전이중 방식(full-duplex mode) 양쪽 지국간 동시에 송/수신이 가능 Ø 신호는 링크의 용량을 공유해서 양방향으로 전달 Ø 예 : 전화 Ø Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
1. 2 네트워크 q 전송 매체 링크로 서로 연결된 장치(노드: node, 컴퓨터나 프린 터)의 모임 q 분산처리(distributed processing) 에 사용 q 네트워크 평가기준 ■ 성능(performance) ▶ 전달시간(transit time), 응답시간(response time), 처리율(troughput)과 지연(delay) ■ 신뢰성(reliability) ▶ 고장의 빈도수, 고장난 후 링크를 복구하는데 소요되는 시간 ■ 보안(security) ▶ 불법적인 접속이나 바이러스로부터 보호 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
물리적 구조 : 연결 유형(Type of connection) q 점-대-점 회선 구성(point-to-point line configuration) 채널의 전체 용량은 두 기기간 전송을 위해서 사용 ■ 케이블이나 전선, 또는 극초단파나 인공위성 연결을 통해 구성 ■ Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
물리적 구조 : 연결 유형(Type of connection) q 다중점 (multipoint, 멀티드롭(multidrop)) 3개 이상의 특정 기기가 하나의 링크를 공유하는 방식 ■ 채널의 용량을 공간적으로 또는 시간적으로 공유 ■ Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
물리적 구조 : 접속 형태(Topology) q 물리적 혹은 논리적인 네트워크 배치 방식 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
그물형(Mesh) 접속형태 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
그물형(Mesh) 접속형태 q 모든 장치는 다른 장치와 점대점 링크 q n개의 장치를 서로 연결하기 위해 n(n-1)/2개의 채널이 요구 q n-1 개의 입출력(I/O) 포트 q 장점 ■ 원활한 자료 전송의 보장 – 점 대 점 전용 링크 제공 ■ 높은 안정성 ■ 비밀 유지와 보안 ■ 결함 식별과 분리가 비교적 용이 q 단점 ■ 케이블의 양과 요구되는 I/O 포트 수 ■ 설치와 재구성의 어려움 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
스타형(star) 접속형태 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
스타형(star) 접속형태 q q q 허브(hub)라는 중앙제어장치(central controller)와 전용 점-대-점 링크 구성 각 장치간 직접적인 통신 불가 모든 전송은 제어 장치를 통해 전송 1개의 채널 1개의 I/O 포트가 요구 q 장점 그물형 접속형태보다 적은 비용 ■ 설치와 재구성이 용이 ■ q 단점 ■ 허브가 고장나면 전체 시스템 고장 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
버스형(bus) 접속형태 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
버스형(bus) 접속형태 q 다중점 형태 q 탭(tap)과 유도선(drop line)에 의해 버스에 연결 q 장점 설치가 쉽다 ■ 가장 적은 양의 케이블 사용 ■ q 단점 재구성이나 결함 분리의 어려움 ■ 중추 케이블의 결함시 다수의 장치에 영향을 줌 ■ Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
링형(ring) 접속형태 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
링형(ring) 접속형태 q 자신의 양쪽에 위치한 장치와 전용 점-대-점 회선을 구성 q 각 장치는 중계기 포함 q 장점 설치와 재구성이 쉽다 ■ 신호는 항상 순환 ■ 경보(일정 시간내 신호가 수신되지 않을시 위치를 경보) 사용 ■ q 단점 ■ 단방향의 경우 링의 결함시 전체 네트워크 마비 q 해결책 ■ 이중 링 또는 결함 지점의 단절 스위치 사용을 통해 해결 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
혼합형(Hybrid) 접속형태 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
네트워크 범주(Categories of Networks) Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
LAN : Local Area Network Ø 개인 컴퓨터 또는 워크스테이션간의 자원 공유를 목적으로 설계 Ø 버스형, 링형, 스타형 사용 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
MAN : Metropolitan Area Network Ø 네트워크를 전체 도시로 확장시킨 것 Ø 여러 개의 LAN으로 구성 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
WAN : Wide Area Network Ø 국가, 대륙 또는 전세계를 포괄하는 광대역 네트워크 Ø 거리의 제한이 없음 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
네트워크간 네트워크(Interconnection of Networks) Ø Internetwork, internet Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
1. 3 인터넷(Internet) − 네트워크(network) : 서로 통신할 수 있는 장치를 연결 − 인터넷(internet) : 서로 통신할 수 있는 두개 이상의 네트워크 − 인터넷(Internet) : TCP/IP 를 사용하는 네트워크 − 1960년 중반 ACM에서 ARPANET 아이디어 발표 − 각 컴퓨터를 IMP(Interface Message Processor)라는 컴퓨터에 연결 − 1972년 빈트 서프와 봅 칸에 의해 Internetting Project 수행 − TCP/IP 프로토콜 개발 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
인터넷의 계층 구조 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
오늘날의 인터넷 q 국가 서비스 제공자(National Service Provider, NSP) 특별한 회사들에 의해 운영되고 만들어지는 중추 네트워크들 ■ 스프린트링크, PSINet 테크놀로지, UUNet 테크놀로지, AGIS, 인터넷 MIC ■ 600 Mbps까지의 높은 데이터 전송 속도로 운영 ■ q 지구 인터넷 서비스 제공자(regional internet service provider) 한 개 또는 그 이상의 NSP 가 연결된 작은 ISP들 ■ 저속의 전송 속도 ■ 계층 구조의 세번째 단계 의치 ■ q 지역 인터넷 서비스 제공자(local internet service provider) 최종 사용자들에게 직접 서비스 제공 ■ 지구 ISP에 연결되거나 직접 NSP에 연결 ■ q ISP(Internet Service Provider ) 개인이나 기업체에게 인터넷 접속 서비스, 웹사이트 구축 및 웹 호스팅 서비스 등을 제공하는 회사 ■ 때로는 IAP(Internet Access Provider)라고도 함 ■ q NAP(Network Access Point) ■ 인터넷 초기에 보다 고속의 인터넷 링크로 접근을 제공하기 위한 데이터 교환 기 능을 담당하는 논리적인 장치. Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
1. 4 프로토콜과 표준 q 프로토콜 -통신을 통제하기 위한 규칙을 모아놓은 것 ■ 주요 요소 ▶ 구문(syntax) : 데이터 구조나 형식 ▶ 의미(semantics) : 각 비트의 의미 ▶ 타이밍(timing) : 데이터 전송 시기와 전송 속도 지정 q 표준 ■ 사실표준(de facto standard) ▶ 어떤 기관에 의해 공인되지 않았으나 널리 사용되고 있는 표준 ■ 법률표준(de jure standard) ▶ 공식기관에 의해 입법화된 표준 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
표준 기구 ■ 표준 제정 위원회(standards creation committee) ■ 협의회(forum) ■ 법규기관(regulatory Http: //netwk. hannam. ac. kr agency) HANNAM UNIVERSITY
표준 기구 q 표준 제정 위원회 ■ 국제표준기구(ISO, International Standards Organization) ■ 국제전기통신연합-전기통신표준영역(ITU, International Telecommunication Union-Telecommunication Standards Sector, CCITT의 후신) ■ 미국국립표준협회(ANSI, American National Standards Institute) ■ 전기전자공학자협회(IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers) ■ 전자산업협회(EIA, Electronic Industries Association) Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
표준 기구 q 협의회(Forum) ■ 신기술 시험, 평가, 표준 제정 q 법규기관(FCC, Federal Communications Commission) ■ 통신과 관련 미국 국내 및 국제 교역에 관한 권한 q 인터넷 표준(Internet Standard) 인터넷 초안(internet draft) ■ RFC(Request For Comment) 발표 ■ Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
1. 5 요약 Http: //netwk. hannam. ac. kr HANNAM UNIVERSITY
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