제 6장 데이터 통신
목차 6. 1 데이터 통신 개요 6. 2 데이터 전송기술 6. 3 데이터 전송 매체 6. 4 통신 시스템 6. 5 네트워크와 LAN
6. 1 데이터 통신 개요 1) 통신시스템 2) 데이터 통신 시스템의 구조 3) 프로토콜 (protocol)
6. 1 데이터 통신 개요 1) 통신시스템 ■ 통신이란 사람과 사람 사이의 의사소통이나 정보를 교환하는 것. ■ 데이터 통신은 전송한 데이터가 목적지에 정확하게 전달되도록 정해진 순서나 규칙 에 따라 데이터를 보내고 받는 과정. ex) 구내통신(local communications) - 옆방에 있는 프린터로 보내는 것과 같이 짧은 거리의 데이터 전송. 원격통신(telecommunications) - 전화와 같이 멀리 떨어진 전화국의 도움을 받는 원거리 데이터 통신 (Communications System)
6. 1 데이터 통신 개요 1) 통신시스템 ■ 데이터 통신 - 전보 ․전화 등 전달하고자 하는 목적물을 오류 없이 통신회선을 통하여 2진수로 표시된 디지털 형태의 정보로 교신하는 것. ■ 통신시스템(communication system) - 데이터 전송 링크를 연결하는 하드웨어와 소프트웨어가 결합된 형태 - 1949년에 벨(Bell) 연구소의 클라우드 샤논(Claude Shannon)은 통신 시스템 모델을 설명하는 논문을 발표. - 발신지 데이터는 부호화 되어 통신 채널을 통하여 전송되고 수신자에 의해 복호화 된다. 이때, 통신의 효율성은 부호 처리 성능과 잡음(noise) 에 대한채널 저항력에 달려있다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ■ 데이터 통신 시스템 - 정보의 이동을 담당하는 전송시스템과 정보의 가공, 처리 및 보관을 위한 데이터 처리시스템(컴퓨터)으로 나눈다. 1) 데이터 전송 시스템 ■ 데이터 전송(data transmission)이란 정보통신 기기 간에 처리할 데이터를 네트워크 등의 전송매체를 사용하여 한 지점에서 다른 지점으로 보내는 것 ❶ 단말장치(DTE : Data Terminal Equipment) - 데이터 통신망에 연결된 사용자 장치의 일반적인 이름 - 데이터의 전송 시스템에서 최종적으로 데이터를 송수신 하는 기능과 아울러 입 출력 기능, 전송 제어 기능, 기억 기능을 갖고 있다. - 대표적인 단말장치로는 컴퓨터시스템이 있다. (데이터 전송 시스템)
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ❷ DCE (Data Communication Equipment ; 데이터 통신 기기) - 통신회선에 적합하도록 변환하는 기능과 통신 회선을 통해 수신된 데이터를 원래의 정보로 변환하는 기능을 갖는 장치. - 일반적으로 컴퓨터가 모뎀이나 기타, 다른 직렬장치를 이용하여 데이터를 교환 하기 위한 RS-232 C 인터페이스. ❸ DCE (Data Circuit terminating Equipment ; 신호변환장치) - 2진 신호를 통신회선에 적합한 다른 형태의 신호로 변환하거나 통신회선에 들어 온 신호를 원래의 신호로 역 변환 해주는 장치(데이터 회선 종단장치). - 공중전화망(PSTN: public swithed telephone network)과 같은 아날로그 전송선로를 이용하는 경우에는 모뎀(Modem)이며, 데이터 전용회선과 같은 디지털회선을 이용하는 경우에는 디지털서비스장치 (DSU : Digital Service Unit)를 이용한다. (신호변환장치(DTE와 DCE))
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 2) 통신 채널과 통신 매체 ■ 통신채널(communication channel) - 신호 전송의 물리적인 경로나 주파수를 의미하며 특히 TV 채널은 방송국에서 사 용하는 음성과 화상 데이터 방송에 사용되는 특정한 주파수이다. ❶ 통신회선 - 단말 장치와 데이터 처리시스템 즉 컴퓨터를 연결하는 물리적 통로(선로) - 물리적인 경로는 아날로그 음성 신호를 제공하는 전화망(PSTN)이다. .
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ● PSTN (public switched telephone network) ; 공중 전화망 - 전 세계적으로 연결된 음성 위주의 공중 전화망으로 회선 교환방식 이며 오늘 날의 PSTN은 전화국에서 사용자까지의 종단 링크 부분을 제외하고는 기술적 으로 거의 완전히 디지털 방식으로 변화되었다. ❷ 통신매체(communication medium) - 하나 이상의 통신 채널을 전송하고 송/수신장치의 연결을 제공한다. - 현재 가장 많이 사용되는 매체는 연선, 동축케이블, 광섬유 케이블이다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 3) 모뎀과 RS-232 C - 디지털 통신을 하려면 두 개의 디지털 장치들이 성질이 다른 아날로그 환경에서 서로 통신할 수 있도록 변환하는 장비로 흔히 모뎀을 사용하는데 PC통신이나 인터넷을 이용할 때 필요한 장비이다. ❶ 모뎀(Modem ; modulator/demodulator, 변복조기) - 디지털 신호를 전화회선을 통해 보낼 수 있도록 아날로그 신호로 바꾸는 변조 (modulate)과정과 들어오는 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어주는 복조 (demodulate)과정을 처리하는 장치. - 모뎀은 컴퓨터와 시리얼 포트나 USB 포트를 통해 연결해 사용할 수 있는 외장형 모뎀과, PC의 확장 슬롯 등에 꽂아 쓸 수 있는 확장카드 형태의 내장형 모뎀이 있으며, 최근에는 데이터의 송수신 뿐 아니라, 음성이나 팩스 송수신 기능까지도 함께 제공되는 경우가 많다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ❷ ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) ; 비대칭 디지털 가입자 회선 - 가정과 회사에 설치되어 있는 전화회선을 통해 높은 대역폭. - 디지털 정보를 전송하기 위한 기술로 같은 회선에 디지털 정보 뿐 아니라 아날로그(음성) 정보도 동시에 수용할 수 있다. ❸ VDSL(Very high-data rate digital Subscriber line) = 초고속 디지털 가입자 회선 - 많은 양의 데이터를 초고속으로 전송할 수 있어 "광섬유의 가정화"를 위한 최종단 계도 평가 되는 기술. - 한국에서는 2000년 1월 개발되어 2002년부터 상용화 되었다. - 실시간 비디오와 고화질 영상회의를 위하여 제공되는 고속 유선통신 구격으로 13~52 Mbps의 하향 데이터 전송 속도를 제공한다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ❷ ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) ; 비대칭 디지털 가입자 회선 - 가정과 회사에 설치되어 있는 전화회선을 통해 높은 대역폭. - 디지털 정보를 전송하기 위한 기술로 같은 회선에 디지털 정보 뿐 아니라 아날로그(음성) 정보도 동시에 수용할 수 있다. ❸ VDSL(Very high-data rate digital Subscriber line) = 초고속 디지털 가입자 회선 - 많은 양의 데이터를 초고속으로 전송할 수 있어 "광섬유의 가정화"를 위한 최종단계도 평가 되는 기술. - 한국에서는 2000년 1월 개발되어 2002년부터 상용화 되었다. - 실시간 비디오와 고화질 영상회의를 위하여 제공되는 고속 유선통신 구격으로 13~52 Mbps의 하향 데이터 전송 속도를 제공한다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ❹ RS-232 C - 미국 전자공업협회(EIA)에서 1969년에 제정한 통신 인터페이스 규격 으로 컴퓨터가 모뎀과 같은 다른 직렬장치들과 데이터를 주고받기 위해 사용한다. - 컴퓨터들과 관련 장치들 간에 비교적 느린 속도의 직렬 데이터 통신을 하기 위한 물리적 연결과 프로토콜에 관해 기술하고 있는 표준이다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 4) 통신 발달 과정 ❶ 전신 - '소리'가 아닌 '정보'의 전송은 전화보다 먼저 모스(Samuel Finley Breese Morse) 에 의한 전보(telegraph)가 그 시초이다. - 전보기는 장거리간에 신호의 시작과 멈춤만을 전송할 수 있는 매우 간단한 구조 - 최초의 전보메시지는 1844년 발티모어(Baltimore)에서 워싱턴 (Washington D. C. ) 까지 전달 - 내용 = "What Hath God Wrought!"(놀라운 하나님의 작품!)이었다. - 최초의 통신 프로토콜은 모스 부호로. (dot)와 -(dash)로 이루어졌다. - 우리나라는 1885년 한성(서울)과 제물포(인천)간에 최초로 개통되었다. - 여기서 서비스(전보), 프로토콜(모스부호), 접속(조작자) 이 3가지 개념은 현대 네트워크에서도 동일하게 적용된다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ◘ 모스 부호 예: SOS : ". . . ---. . . /. . . ---. . . "
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 4) 통신 발달 과정 ❶ 전신 - '소리'가 아닌 '정보'의 전송은 전화보다 먼저 모스(Samuel Finley Breese Morse) 에 의한 전보(telegraph)가 그 시초이다. - 전보기는 장거리간에 신호의 시작과 멈춤만을 전송할 수 있는 매우 간단한 구조 - 최초의 전보메시지는 1844년 발티모어(Baltimore)에서 워싱턴 (Washington D. C. ) 까지 전달 - 내용 = "What Hath God Wrought!"(놀라운 하나님의 작품!)이었다. - 최초의 통신 프로토콜은 모스 부호로. (dot)와 -(dash)로 이루어졌다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ❷ 전화망 - 데이터 통신 즉 원거리간의 정보교환 개념은 '전화'가 네트워크의 시초가 된다. - 전화망은 회선교환망(Cicuit Switching Network)의 모델이기도 하다. - 1877년 1월 30일 상자모양을 갖춘 첫 전화기가 등장했다. - 이때까지만 해도 모든 전화기는 1대1 통신만이 가능했다. - 1978년 1월 28일, 코네티컷(Connecticut)주의 뉴해이븐(New Haven)에 처음으로 교환기가 설치되었고 사용자들의 전화는 중앙의 교환수에 의해 손으로 연결 - 1982년 10월 뉴욕(New York)과 시카고(Chicago)간 처음으로 장거리 전화가 개통되었다. - 1980년대 교환국과 가입자 사이에는 아날로그 신호가, 교환국과 교환국 사이에는 디지털 신호가 전송되면서 T 1 방식의 디지털 전송기술과 디지털 교환기가 개발되어 현재형태의 전화망이 이뤄졌다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ❷ 전화망 - 데이터 통신 즉 원거리간의 정보교환 개념은 '전화'가 네트워크의 시초가 된다. - 전화망은 회선교환망(Cicuit Switching Network)의 모델이기도 하다. - 1877년 1월 30일 상자모양을 갖춘 첫 전화기가 등장했다. - 이때까지만 해도 모든 전화기는 1대1 통신만이 가능했다. - 1978년 1월 28일, 코네티컷(Connecticut)주의 뉴해이븐(New Haven)에 처음으로 교환기가 설치되었고 사용자들의 전화는 중앙의 교환수에 의해 손으로 연결 - 1982년 10월 뉴욕(New York)과 시카고(Chicago)간 처음으로 장거리 전화가 개통되었다. - 1980년대 교환국과 가입자 사이에는 아날로그 신호가, 교환국과 교환국 사이에는 디지털 신호가 전송되면서 T 1 방식의 디지털 전송기술과 디지털 교환기가 개발되어 현재형태의 전화망이 이뤄졌다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ❸ 네트워크 -데이터 통신 ◆SAGE - 최초의 데이터 통신 시스템은 Semi-Automatic Ground Environment (SAGE)로 1958년부터 실용화된 미국의 반자동식 방공조직이다. - 항공기의 고속화, 고공화에 따라 정보의 처리․식별․선택․배치 등을 전자 시스템 으로 처리하였으며 이러한 기술은 상업용 데이터 통신 시스템인 SABRE (Semi-Automated Business Research Environment)의 개발을 촉진시켰다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ◆ ARPANET - 1971년 ARPANET(Advanced Research Project Agency NETwork)은 세계 최초의 패킷(packed) 네트워크로 1983년 ARPANET에서 군사 부분은 MILNET으로 분리되고 나머지 망은 DARPA(Defense; 방어) Internet으로 남아 오늘날의 Internet이 되었다. - ARPANET는 처음 4개의 노드로 구성되어 UCLA, UCSB, SRI가 연결되었 다. ※ UCLA(University of California Los Angeles) = 캘리포니아 주립 대학교 로스엔젤레스 ※ UCSB(University of California Santa Barbara) = 캘리포니아 주립대학교 산타바바라
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ※ SRI(University of Utah and the Stanford Research Institute) = 스탠포드 대학의 SRI(Stanford Research Institute), 유타 대학 (University of Utah) 및 UCSB (University of California at Santa Barbara)를 포함하는 4개 대학을 연결하는 패킷 통신망. (초기의 ARPANET 노드와 위상(topology))
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ※ 1971년 ARPANET 구조 ◆ SNA(System Network Architecture) - 1974년에 소개된 IBM의 main frame(호스트 컴퓨터와 터미널) 네트워크 표준. - 계층구조를 가지는 main frame과 지능형 호스트 밑으로 수많은 더미 터미널을 붙이는 방식 - 이 구조에서 모든 '지능'은 호스트와 main frame에 집중되며 어플리케이션도 그 위에서 작동한다. 값싼 터미널은 단지 입출력 기능만을 가질 뿐이다.
6. 1 데이터 통신 개요 2) 데이터 통신 시스템의 구조 ◆ Ethernet - 1974년 제록스(Xerox)에 의해 개발되었으며 Xerox, DEC, Intel에 의해 발전된 LAN(근거리통신망)기술 - Ethernet은 네트워크 구조를 Host-Terminal구조에서 오늘날과 같은 Client-Server 구조로 전환하는데 큰 역할을 담당하였다. - 전송매체는 동축케이블을 사용하고 버스 구조 방식으로 전송속도는 1초에 10 Mbsp이다. ◆ 인터넷(Internet) - 세계 최대 규모의 컴퓨터 통신망으로 WWW의 발달로 전 세계의 모든 컴퓨터가 하나로 묶여지고 있으며 서비스의 종류도 멀티미디어 서비스로서 다양하다. 기술 적으로는 TCP/IP라고 불리는 프로토콜들을 사용한다.
6. 1 데이터 통신 개요 3) 프로토콜 (protocol) ■ 컴퓨터 간에 정보를 주고받을 때의 통신방법에 대한 규칙과 약속을 의미한다. ■ 통신으로 의사소통을 하기 위해서는 일정한 절차 또는 상호간의 규약이 필요하다. ■ 네트워크를 통해 컴퓨터끼리 또는 컴퓨터와 단말기 사이에서 정보교환이 필요한 경우, 원활한 의사소통을 위하여 여러 가지 통신규칙과 방법에 대한 약속. - 즉, 데이터 표현, 송수신 방법, 오류 처리 등의 통신규약을 의미한다. ■ 대표적인 표준 프로토콜은 인터넷에서 사용하고 있는 TCP/IP가 이에 해당된다
6. 1 데이터 통신 개요 3) 프로토콜 (protocol) ■ 네트워크의 프로토콜 표준화 - CCITT( Comite Consultatif Internationale de Telegraphique et Telephonique ) = 국제전신전화자문위원회 - 지금은 이름이 ITU-T (for Telecommunication Standardization Sector of the International Telecommunications Union)로 바뀌었다. = 국제전기통신연합 전기 통신 표준화 부문 - ISO(( International Organization for Standardization); 국제 표준화 기구)는 정보 처리 측면에서 검토한다.
6. 1 데이터 통신 개요 3) 프로토콜 (protocol) ■ 네트워크의 프로토콜 표준화 - CCITT( Comite Consultatif Internationale de Telegraphique et Telephonique ) = 국제전신전화자문위원회 - 지금은 이름이 ITU-T (for Telecommunication Standardization Sector of the International Telecommunications Union)로 바뀌었다. = 국제전기통신연합 전기 통신 표준화 부문 - ISO(( International Organization for Standardization); 국제 표준화 기구)는 정보 처리 측면에서 검토한다. (프로토콜 개념)
6. 2 데이터 전송기술 1) 통신신호 2) 주파수(frequency) 3) 전송 속도 4) 직렬전송과 병렬 전송 5) 통신 모드(신호 방향) 6) 전송 오류 검출 7) 동기와 비동기 전송
6. 2 데이터 전송기술 1) 통신신호 ■ 통신 시스템은 메시지와 데이터를 전자기적(electromagnetic)인 신호 (Signal) 형태로 전송한다. ■ 신호 유형은 크게 아날로그(analog) 형태와 디지털(digital)형태로 전송 매체의 특성에 맞도록 데이터를 전기적, 전자기적으로 변환하는 여러 가지 모양(부드러운 곡선, 사각형 등)이 있을 수 있다. 이것을 파형 (wave form, wave pattern)이라고 한다. ■ 아날로그 신호는 전류, 전압 등과 같이, 연속적으로 변화하는 물리량을 이용하여 어떤 값을 표현하거나 측정하는 것을 의미한다. 따라서 아날로그는 보통 일련의 사인(sine)곡선으로 표현되는 경우가 많다. (아날로그(analog) 와 파형)
6. 2 데이터 전송기술 1) 통신신호 ■ 디지털 신호란 데이터를 0 과, 1 의 두 가지 상태로만 생성하고, 저장하고, 처리하는 전자기술로 0 과 1 이 반복되어 하나의 문자열(string)로 표현. - 제한된 범위를 가진 이산적(discrete)인 즉 불연속적인 값으로 사각형 파형 패턴을 이룬다. 예) 디지털(digital)신호 : 숫자, 문자, 기호 ■ 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정을 샘풀링(sampling) 이라고 하며 또 한 디지털 신호를 아날로그 신호로도 변환할 수 있다. 예) 아날로그(analog)신호 : 온도, 압력, 전류 ■ 디지털 신호의 장점은 잡음의 영향도 덜 받고, 회로 구성도 더 간단함. (아날로그와 디지털 신호 파형) (analogue signal 의 sampling )
6. 2 데이터 전송기술 2) 주파수(frequency) ■ 신호는 케이블이나 공기를 통하여 전달되는 파형(wave form)으로 모든 신호매체는 주파수로 정의할 수 있다. 이때 전자파는 파도처럼 간격과 높이라는 특성을 갖는다. ■ 파형의 간격(wavelength)을 주파수(frequency)라고 하며, 전자파의 높이를 진폭(amplitude)이라고 한다. ■ 주파수는 초당 교류의 방향이 바뀌는 완전한 사이클 수를 의미하므로 간격이 짧은 파형은 긴 파형보다 높은 주파수를 갖게 되어 높은 소리를 가지며, 진폭이 높은 파형은 낮은 파형에 비해 강하고 큰소리가 난다. (주파수와 진폭)
6. 2 데이터 전송기술 2) 주파수(frequency) ■ 주파수는 초당 교류의 방향이 바뀌는 완전한 사이클 수를 의미하므로 간격이 짧은 파형은 긴 파형보다 높은 주파수를 갖게 되어 높은 소리를 가지며, 진폭이 높은 파형은 낮은 파형에 비해 강하고 큰소리가 난다. ■ 주파수의 표준 단위는 헤르츠이며, Hz라고 쓴다. 1헤르츠는 초당 하나의 파형이나 진동과 같다. 예를 들면, 101 KHz의 라디오 방송은 무선 파형이 초당 101, 000번 진동한다는 의미이다. 주파수 단위. ■ 전화선으로 전달되는 음성 신호는 일반적으로 300 Hz와 3, 000 Hz사이의 주파수를 갖는다. ■ 전화 장비를 사용하는 컴퓨터 통신은 음성 전송에 할당된 것과 같은 주파수대를 사용한다.
6. 2 데이터 전송기술 2) 주파수(frequency) ex) ASCII 코드 "0 "과 "1 "의 비트 값을 보낼 때, "0 " 은 1, 070 Hz파로 "1 "은 1, 279 Hz파로 전송된다. - 반면 디지털 전송에서 "0 "과 "1 "을 전송하는데 서로 다른 전압을 사용한다. "0 "은 "0 "볼트를 "1 "은 "+5 "볼트를 사용한다. 그런데, 전송 중에 "1 " 의 주파수가 "+4 "볼트로 바뀌면 어떻게 되는가? 신호 수신 장치는 "+4 "볼트 신호를 1로 인식하여 그것의 전압을 +5볼트로 재조정할 수 있다. 주파수 단위 헤르츠 (Hertz: Hz) = 초당 만들어지는 파형의 수(진동) 킬로 헤르츠(k. Hz) = 초당 1, 000 사이클을 나타냄 메가 헤르츠(Megahertz: MHz) = 초당 1, 000 사이클을 나타냄 기가 헤르츠(Gigahertz: GHz) = 초당 10억 사이클을 나타냄 테라 헤르츠(terahertz; THz) = 초당 1, 000, 000 사이클을 나타냄
6. 2 데이터 전송기술 3) 전송 속도 ■ 통신 시스템의 전송 성능은 사용하는 채널의 대역폭에 달려있다. ■ 대역폭(bandwidth)은 채널이 전송할 수 있는 주파수의 범위로 네트워크 에서 이용할 수 있는 신호의 최고 주파수와 최저 주파수의 차이를 말한다. ■ 통신에서 이용 가능한 최대 전송속도, 즉 정보를 전송할 수 있는 능력을 뜻하며, 디지털 신호의 대역폭은 bps (bit per second)로 표현되고 아날로그 신호의 대역폭은 Hz(Hertz)로 표현된다. ■ 모뎀에서 전송속도가 28. 8 Kbps라는 것은 초당 28, 800 비트를 전송할 수 있다는 것을 의미한다. (PC 버스 별 대역폭)
6. 2 데이터 전송기술 4) 직렬전송과 병렬 전송 1) 직렬전송(serial transmission) ■ 직렬이란 한번에 한가지 사건만이 일어나는 것을 의미한다. ■ 통신에서 정보를 하나씩 순서적으로 보내는 과정을 뜻하며 컴퓨터에서 한 바이트 정보를 통신 매체를 통하여 한 비트씩 보낸다는 것을 의미. ■ 데이터 전송 측면에서 직렬매체는 보통 단순하고 느린 운영을 가리키며 컴퓨터 모 뎀은 PC의 COM 포트라고 불리는 직렬접속을 사용. ■ PC와 모뎀, 네트워크 통신에 이용되고 다른 직렬 장치들 간의 직렬통신은 RS-232 C 표준을 따른다. ■ 전통적인 컴퓨터들이나 프로그램들도 직렬 형식으로 운영된다고 볼 수 있다. (직렬전송)
6. 2 데이터 전송기술 4) 직렬전송과 병렬 전송 2) 병렬전송(parallel transmission) ■ 한 번에 하나 이상의 사건이 발생하는 것을 의미하므로 직렬 전송보다 더 빠르다. ■ 병렬전송은 한 바이트를 한꺼번에 보낸다. ■ 병렬 전송은 데이터 단위를 동시에 전송할 수 있는 통신매체가 필요하다. ■ 컴퓨터 시스템에서 병렬 전송은 한 선에 한 비트를 전송하는 병렬 케이블을 사용한 다. 병렬 전송은 프린터로 데이터를 보내는데 이용된다. (병렬전송)
6. 2 데이터 전송기술 4) 통신 모드(신호 방향) 1) 단방향 통신(simplex communication) - 오직 한 방향으로만 신호의 전송을 위한 통로가 설정되어 있는 통신 모드로 한 방 향으로만 통신이 가능하다. - 라디오 송신기는 단방향 통신을 이용한다. 2) 반 양방향 통신(Half-duplex communication) - 반이중 모드라고도 하며 전송 통로는 하나이나 방향선택을 할 수 있는 장치를 부착하여 양방향으로 통신이 가능한 통신 모드로 메시지를 보내고 받을 수 있지만 동시에 할 수는 없다. - 무전기는 반 양방향 전송의 예이다. 무전기는 “talk"버튼을 누르지 않으면 수신 모드 에서 대기한다. (단방향 통신) (반 양방향 통신)
6. 2 데이터 전송기술 4) 통신 모드(신호 방향) 3) 완전 양방향 통신(Full-duplex communication) - 전이중 모드라고도 하며 전송통로를 통하여 메시지를 동시에 보내고 받는 것이 가 능한 통신 모드이다. - 전화는 완전 양방향 통신의 예이고, 대부분의 컴퓨터 통신에서 이용. ※ 반향(echoplex) 또는 에코(echo) - 일부 통신에서 정보를 보낸 다음 정확성을 확인하기 위해 송신자에게 다시 보낸다. 이러한 통신 유형을 반향(echoplex) 또는 에코(echo)라고 한다. 반향은 데이터가 정확하게 전송되었는지 반드시 확인하는 경우에 사용된다. (완전 양방향 통신)
6. 2 데이터 전송기술 5) 전송 오류 검출 ■ 각각의 장비에서 발생하는 잘못된 동작과 전송 과정에서 발생하는 잡음, 사람의 잘못된 판단에서 오는 동작 오류 등이 있다. ■ 샤논(Shannon)의 통신 시스템 모델에서 잡음은 통신을 방해한다. ■ 패리티 체크는 짝수(성공적인 전송일 때 합계가 짝수의 형태로 나타나는 것)로 할 것인지 홀수로 할 것인지를 선택할 수 있다 ■ 각각의 문자(A, B, C)에 대한 짝수패리티(even parity) 시스템에서의 설정과정. ASCII 표현 Parity Coded frame A 100 0001 1+0+0+0+1 = 0 A 100 0001 0 B 100 0010 1+0+0+1+0 = 0 B 100 0010 0 C 100 0011 1+0+0+1+1 = 1 C 100 0011 1 (패리티 비트 추가 과정)
6. 2 데이터 전송기술 6) 동기와 비동기 전송 ■ 두 단말기 간에 이루어지는 데이터의 전송과 수신에서 전송 시작과 끝을 어떻게 알 수 있는가? 이러한 문제를 해결하기 위하여 통신에서는 2가지 방법을 제공하고 있다. ■ 직렬 통신에서 중요한 문제는 송신과 수신 시점을 맞추는 것이다. 직렬 통신의 전 송과 수신을 맞추는 방법은 동기와 비동기 프로토콜이 있다. 1) 동기(synchronous)프로토콜 ■ 동기식 전송은 한 문자 단위가 아니라 미리 정해진 수만큼의 문자열을 한 묶음 (group)으로 만들어서 일시에 전송하는 방법이다. ■ 송/수신자는 클록(clock)이라는 신호에 의해 동기를 맞춘다.
6. 2 데이터 전송기술 6) 동기와 비동기 전송 1) 동기(synchronous)프로토콜 ■ 데이터와는 별도로 송신 측과 수신 측이 하나의 기준 클록(clock)으로 동기신호를 맞 추어 동작한다. - 또한 실제 데이터가 전송되기 전에 동기 유지를 위한 문자(동기문자; sync)를 전송 하여 수신 측에서는 이 동기문자를 인식하고 동기를 취한다. - 클록에 의해 비트를 구별하게 되므로, 동기식 전송을 위해서는 데이터와 클록을 위한 2회선이 필요하다. - 송신 측에서 2진 데이터들을 정상적인 속도로 내 보내면, 수신 측에서는 클록의 한 사이클 간격으로 데이터를 인식하는 것이다. ■ 전송 컴퓨터는 정해진 속도로 데이터를 보내고, 수신 컴퓨터는 같은 속도로 수신하게 된다. 컴퓨터의 주 회로기판에서 이루어지는 통신은 동기이다. 그러나 마이크로 컴퓨터간의 통신은 동기 프로토콜을 거의 사용하지 않는다.
6. 2 데이터 전송기술 6) 동기와 비동기 전송 1) 동기(synchronous)프로토콜 ■ 동기식 전송은 비동기식에 비해 전송효율이 높다는 것이 장점이지만 수신 측에서 비트 계산을 해야 하며 문자를 조립하는 별도의 기억장치가 필요하므로 가격이 다소 높은 것이 단점이다. (동기식 전송)
6. 2 데이터 전송기술 6) 동기와 비동기 전송 2) 비동기(asynchronous)프로토콜 ■ 컴퓨터는 모뎀을 이용하여 통신할 때 비동기(asynchronous)프로토콜을 사용한다. ■ 한 번에 한 문자 씩 전송하며 문자는 7~8 비트로 구성된다. ■ 송신 컴퓨터는 데이터의 시작을 나타내는 시작 비트(start bit)를 전송하고 데이터 블록이라는 연속된 비트를 전송한다. 각 블록의 끝은 하나 이상의 정지 비트(stop bit)를 전송한다. (비동기식 전송)
6. 2 데이터 전송기술 6) 동기와 비동기 전송 2) 비동기(asynchronous)프로토콜 ■ 대부분의 데이터 통신은 비동기이다. ■ 송신측의 송신 클록에 관계없이 수신신호 클록으로 타임 슬롯의 간격을 식별하여 한 번에 한 문자씩 송수신한다. ■ 특히 비동기식 전송은 시작비트와 정지비트 사이의 간격이 가변적이므로 불규칙적인 전송에 적합하다. 또한 필요한 접속장치와 기기들이 간단 하므로 동기식전송 장비보다 값이 싸다는 장점으로 모뎀에서 이용한다. (비동기식 전송)
6. 3 데이터 전송 매체 1) 나선(bare wire, open wire) 2) 연선 케이블(Twisted Pair) 3) 동축 케이블(Coaxial cable) 4) 광섬유 케이블(Fiber-optic cable) 5) 무선 통신 6) 적외선 통신 7) 마이크로파 8) 인공위성
6. 3 데이터 전송매체 데이터 전송 매체 ■ 데이터 전송매체(transmission lines)는 일반적으로 유선과 무선으로 구분. ■ 통신 링크(communications links)는 2지점간의 데이터 전송 경로를 의미. ■ 이러한 링크는 전선, 송신기, 인공위성을 통하여 제공되며 사용자가 컴퓨터나 관련 장치를 연결하려면 통신 링크를 사용한다. ■ 데이터 통신에서는 무선, 적외선, 마이크로파 신호를 이용하여 무선 통신을 할 수 있다.
6. 3 데이터 전송매체 1) 나선(bare wire, open wire) ■ 구리나 알루미늄 등 한 종류의 금속으로 되어 있거나 2종류 이상의 금속으로 된 합금선 등이 있다. ■ 철도, 전기의 송전선(특히 옥외용), 전기실 내부 용도로 쓰인다. ■ 통신선으로 사용할 경우에 선로의 손실이 적고 건설비도 줄일 수 있으나, 혼선(이웃 선로의 영향)과 날씨 등 외부조건의 영향을 받기 쉽다.
6. 3 데이터 전송매체 2) 연선 케이블(Twisted Pair) ■ 전 세계에서 가장 많이 사용되는 통신 링크로 구리선이 서로 꼬여진 여러 쌍으로 되어 있는 케이블 형태로 되어있다. 내구성이 강하고 가격이 저렴하다. ■ 전화와 LAN은 대부분 연선(Twisted-Pair Cable)으로 연결되어 있으며 다음과 같이 2종류가 있다. ㈀ 차폐된 연선(STP: shielded twisted pair cable) - 각 선의 쌍은 데이터 전송을 방해하는 신호 잡음을 막기 위해 피복이 입혀 있다. ㈁ 비차폐 연선(UTP ; Shielded Twisted Pair cable) - 피복이 입혀져 있지 않으며 차폐된 연선보다 가격은 싸지만, 신호 잡음의 영향을 더 많이 받는다.
6. 3 데이터 전송매체 2) 연선 케이블(Twisted Pair) ■ 연선은 전송 용량에 따라 5등급으로 분류된다. ❶ 카테고리 1케이블 - 아날로그 음성 통신에서 사용하는 UTP이다. ❷ 카테고리 2케이블 - 1 Mbps속도의 디지털 음성과 데이터 전송에 적합한 UTP이다. ❸ 카테고리 3, 4, 5케이블 - 각각 16 Mbps, 20 Mbps와 100 Mbps통신에 적합한 높은 등급의 UTP와 STP 케이블 이다. 오늘날, 대부분의 네트워크에서는 카테고리 5 UTP or STP를 사용하고 있다. (연선 케이블) (UTP)
6. 3 데이터 전송매체 3) 동축 케이블(Coaxial cable) ■ 근거리 통신망(LAN)과 CATV에서 폭 넓게 사용하는 동축케이블(Coaxial cable)은 긴 원통 모양의 외부도체와 절연체, 금박 피복, 외부 금속 그물 피복, 외부 플라스틱 코팅으로 되어있으며 그 중심축에 놓인 1개의 내부 도체로 이루어진 전송 선로이다. ■ 1929년에 제안되어(invented) 1940년 AT&T에 의해 처음으로 대륙횡단 (cross-continental)에 설치하였고 1941년 상품화하였다. ■ 동축케이블은 아날로그와 디지털 신호 모두를 전송할 수 있는 매체로 CATV에서는 아날로그 신호로 100개 이상의 텔레비전 채널 신호를 동시 에 전송할 수 있어, 케이블 텔레비전에 사용되고, 근거리통신망에서는 주로 디지털 신호를 전달하여 연선 보다 고속이 요구되는 데이터 통신에 적합하다.
6. 3 데이터 전송매체 3) 동축 케이블(Coaxial cable) ■ 카테고리 6케이블이라고 하며 100 Mbps이상의 대역폭을 갖는다. ▶ 가는(thin) 동축 케이블 : 지름이 3/16인치인 LAN과 가정용 CATV케이블에 사용. ▶ 굵은(thick) 동축 케이블 : 지름이 3/8인치인 이전의 LAN과 CATV 중계 선에 사용. ■ 동축 케이블은 대역폭은 높지만, 연선보다 내구성이 약하고, 광섬유에 비해서는 싸지만, 전화선보다는 훨씬 비싸며 설치하기가 더 어렵다. ■ 중앙의 구리선에 흐르는 전기신호는 그것을 싸고 있는 외부 구리 망 때문에 외부의 전기적 간섭을 적게 받고, 전력손실이 적어 고속 통신 선로로 많이 이용되고 있어 근거리 통신망의 컴퓨터 연결에 가장 많이 사용되고 있다. ■ 또한 바다 밑이나 땅속에 묻어도 그 성능에 큰 지장이 없다. (동축 케이블(Coaxial cable))
6. 3 데이터 전송매체 4) 광섬유 케이블(Fiber-optic cable) ■ 광섬유라는 아주 가는 유리 튜브의 묶음으로 1980년대 이후에 개발 되었으며 연선과 동축 케이블이 전기 신호를 처리하거나 전달한다면 광섬유는 빛을 전달하는 특징을 갖고 있다. ❶ 광섬유의 신호 전달 - 소형 레이저나 LED(발광다이오드; light-emitting diode)가 섬유를 통하여 빛의 펄스를 보내며 수신 종단에 있는 전자 장치가 빛의 펄스를 전기 신호로 변환한다. - 각 섬유는 단방향 통신 채널이므로, 양방향 통신 링크는 최소한 2개의 섬유가 필요하다는 것을 의미한다. (광섬유)
6. 3 데이터 전송매체 4) 광섬유 케이블(Fiber-optic cable) ❷ 구조 - 광섬유 케이블(Fiber-Optic Cable )은 여러 개의 유리관으로 되어 있다. - 광섬유(Optic Fiber)로 된 각 관은 사람의 머리카락보다 가늘다. 광섬유 케이블은 플라스틱 절연체에 둘러싸인 여러 개의 광섬유와 단단한 외피로 구성되어 있다. - 보통 중앙의 코어(core)라고 하는 부분을 주변에서 클래딩(cladding)이라고 하는 부분이 감싸고 있는 이중원기둥 모양을 하고 있다. - 그 외부에는 충격으로부터 보호하기 위해 합성수지 피복을 1~2차례 입힌다. - 보호피복을 제외한 전체 크기는 지름 백～수백μm(1μm은 1/1000 mm)로 되고, 코어 부분의 굴절률이 클래딩의 굴절률보다 높게 되어 있어서, 빛이 코어 부분에 접속 되어 잘 빠져 나가지 않고 진행할 수 있게 되어 있다.
6. 3 데이터 전송매체 4) 광섬유 케이블(Fiber-optic cable) ◘ 구조 (광섬유 케이블 기본 구조와 광섬유 케이블)
6. 3 데이터 전송매체 4) 광섬유 케이블(Fiber-optic cable) ❸ 장점 - 광섬유는 외부의 전자파에 의한 간섭이나 혼선이 없고 도청이 힘들며, 소형․경량 으로서 굴곡에도 강하며, 하나의 광섬유에 많은 통신회선을 수용할 수 있고 외부 환경의 변화에도 강하다. 더구나 재료인 유리의 원료는 대단히 풍부하므로 효용 도가 높다. - 또한 빛 신호가 유리 케이블을 따라 이동할 때 저항을 적게 받는다는 것이다. - 연선과 동축 케이블 신호는 1마일마다 전기적인 승합이 필요한데, 빛 신호는 승 압 없이 5, 000마일(1609. 344 m)까지 보낼 수 있다.
6. 3 데이터 전송매체 4) 광섬유 케이블(Fiber-optic cable) ● 카테고리 7케이블이라고 하며 2가지 유형이 있다. 단일-모드케이블(single-mode cable) ▶ - 보통 10미크론(micron ; μ) 보다 작은, 아주 좁은 코어를 갖는 구조로 빛은 단일 경로로 이동하는데, 초당 50 GB이상의 전송 속도를 갖는다. 장거리 통신에 적당하다. ▶ 다중-모드케이블(multi-mode cable) - 보통 50에서 100미크론의 코어를 갖는다. 이 넓이는 신호의 왜곡과 대역폭이 감소하는 원인이 되는 빛이 굴절하는 공간을 제공하지만 케이블 설치가 쉽기 때문에 대부분의 컴퓨터 네트워크에서 사용되고 있다. 단거리 통신에 적당하다.
6. 3 데이터 전송매체 5) 무선 통신 ■ 케이블을 사용하지 않고도 전파를 통하여, 신호․부호․영상․음성 등의 정보를 교신할 수 있다는 점에서 무선이라는 표현을 한 것이다. ■ 최초로 무선통신의 가치를 실증한 예는 1912년 처녀항해 중이던 타이타 닉호가 대서양에서 빙산과 충돌하여 침몰하였을 때, “SOS" 무선전신에 의한 구조요청으로 승객 약 700명이 구조된 사실이다. ■ 1915년에 실시된 미국과 프랑스 사이의 장파를 이용한 장거리 무선전화 실험이 있었다. ■ 무선파(radio wave)는 휴대 전화와 같은 이동 통신과 지리적으로 멀리 떨어져 있고 지형적으로 케이블 설치가 어렵거나 불가능한 경우에 무선 전송을 제공한다. ■ 무선파 네트워크는 1 MHz와 3 GHz사이의 주파수를 사용한다.
6. 3 데이터 전송매체 6) 적외선 통신 ■ TV 리모컨, 데스크 탑 컴퓨터와 휴대용 컴퓨터간의 데이터 교환, 무선 랜 (LAN) 등의 목적으로 사용되는 기술이다. ■ 적외선은 가시광선보다 파장이 길며, 0. 75μm에서 1 mm 범위에 속하는 전자기파로 파장이 길기 때문에 공기 층을 비교적 잘 투과하여 이 특징을 이용한 것으로 적외선사진이 있다. ■ 적외선 전송(infrared transmission)은 눈으로 볼 수 있는 빛 스펙트럼 보다 낮은 주파수 범위를 사용한다. 적외선 전송은 송신기와 수신기 사이에 차단 경로가 없는 가시 거리 내 통신 (line-of-sight communication) 의 한 예이다. - 적외선 데이터 통신은 노트북 컴퓨터와 PDA, 디지털 카메라, 휴대폰, 무선호출기 등
6. 3 데이터 전송매체 6) 적외선 통신 ■ 텔레비전 리모콘과 같은 적외선 장치, 컴퓨터와 주변장치의 데이터 통신 경로 제공 등 새로운 가능성이 있는 것들에는 다음과 같은 것들이 있다. ❶ 노트북은 케이스 뒤에 적외선 포트가 들어 있어 노트북에서 프린터로 문서를 보 낸다. ❷ 포켓용 PC를 이용하여 명함을 교환한다. ❸ 노트북컴퓨터에서 공중전화를 이용하여 멀리 있는 팩시밀리에 팩스를 보낸다. ❹ 디지털 카메라에서 컴퓨터에 이미지를 광선으로 보낸다.
6. 3 데이터 전송매체 7) 마이크로파 ■ 마이크로파(microwave)는 파장이 1 mm에서 1 m까지의 전파의 총칭으로 최소한 1 GHz의 주파수를 갖는 전자파이다. ■ 파장이 짧으므로 직진성․반사․굴절․간섭 등의 성질은 빛과 거의 비슷함. ■ 이 성질을 이용하여 마치 탐조등을 비추듯이 한 방향으로 집중된 마이크로파의 빔을 발산하여 항공기나 선박 등의 위치를 알아내는 레이더 장치나 주파수가 높으므로 많은 양의 정보를 보낼 수 있어서 다중통신이나 텔레비전방송 중계에 이용된다. (초기(1969년)의 Colorado와 Midway 섬의 Microwave 중계소)
6. 3 데이터 전송매체 7) 마이크로파 ■ 마이크로파로 변환된 데이터는 마이크로파 링크를 통하여 보내게 된다. ■ 마이크로파 전송(microwave transmission)은 지상이나 인공위성의 마이크로파 전송 국에서 마이크로파 수신국까지 고주파 무선 신호를 보낸다. 마이크로파 국은 지구가 타원형이므로 25또는 30마일 이상 떨어 지면 안 된다. ■ 이 문제를 해결하기 위해서, 통신 시스템은 지구국(earth-stations)이나 기지국(ground station)의 링크로서 통신 위성 (telecommunication satellite)을 이용한다.
6. 3 데이터 전송매체 8) 인공위성 ■ 통신위성은 지구 상공 일정한 궤도에서 지구 주위를 회전하면서 지상 통신국으로부터 송신하는 신호를 수신하여 그 신호를 증폭 변환한 후 다시 상대 지구국에 재송신하는 우주 전파중계소 역할을 하는 인공위성 으로 최초의 상용 통신위성인 인텔샛(INTELSAT) 1호는 1965년 지구 정지궤도에 발사되어 3년 반 동안 대서양 상공에서 대륙 간의 통신 중계를 위하여 사용되었으며 한국도 1995년 8월 5일 발사되어 1996년 3월 18일 위성 서비스가 실시된 무궁화위성(KOREASAT)도 이에 속함.
6. 3 데이터 전송매체 8) 인공위성 ❶ 정지 궤도(GEO: Geosynchronous Earth Orbit)위성 ■ 1세대 통신 위성은 지구에서 22, 282마일(지상 3만 5, 786 km 높이) 위의 정지 궤도에 설치되었다. 정지 궤도(GEO)위성은 지구의 자전과 같은 속도로 궤도를 그리며 돌기 때문에, 항상 같은 위치에 있게 된다. - GEO위성은 특정 지역에 대한 서비스를 제공하기 때문에 전 세계의 통신을 지원하려면 3개의 위성을 이용하여 다음과 같이 구성하여 이용한다. - 지구와 위성간의 거리 차 때문에 데이터를 전송하는데 약 24초의 간격이 있다. (정지 궤도(GEO)위성 구성과 궤도)
6. 3 데이터 전송매체 8) 인공위성 ❷ 저궤도(LEO: low-earth orbit) 위성 ■ 저궤도위성은 지구의 자전 속도보다 훨씬 빠르며 높이에 따라 차이가 있지만 지구를 한 바퀴 도는 데 약 90 ～ 100분이 소요된다. ■ 최근의 통신 위성은 지구에서 약 1, 000마일 정도의 저궤도(LEO: lowearth orbit)에 발사된다. 위성이 지구와 가까우면 LEO위성 전송 시간이 수백분의 1초 정도로 줄어들게 된다. ■ LEO위성은 지구 궤도를 유지하기 위하여, 특정 지역에 대한 계속적인 서비스를 제공하기 위해서 위성을 연결하는 망이 필요하다.
6. 3 데이터 전송매체 8) 인공위성 ex) 미국의 모토롤라사의 이리디움(Iridium) 위성통신망은 900 km 상공에 66개의 위성 을 띄워야 가능하다. 정지궤도에 비하여 훨씬 지구에 가깝기 때문에 주로 지구 자 원탐사, 해양 ․기상관측뿐만 아니라 사진정찰 등 군사 목적의 첩보수집용으로도 많 이 이용되고 있다. ❸ 중궤도(MEO; Medium-earth orbit)위성 - 1, 600 ～ 15, 000 마일 높이에 설치한다. (LEOs 와 MEO 궤도) (정지 및 저 궤도 위성의 통신 범위 비교)
6. 3 데이터 전송매체 8) 인공위성 ● 구조 ■ 원격통신 위성은 한 주파수 신호를 수신한 다음, 이를 증폭해서, 다른 주파수 신호로 재전송하는 트랜스폰더(transponder)를 가지고 있다. ■ 최신 위성 트랜스폰더는 밴드(bands)라는 7개의 주파수 범위를 전송할 수 있는데, 이 중 3개가 데이터 통신에 사용 된다. - C-밴드 : 3. 7과 6. 4 GHz사이 주파수 - Ku-밴드 : 11. 7과 17. 8 GHz사이 주파수 - Ka-밴드 : 18과 31 GHz사이 주파수 (위성 통신의 구조와 모양)
6. 3 데이터 전송매체 8) 인공위성 ■ 전송 신호는 위성 트랜스폰더에서 위성접시 안테나로 보내지면 위성 신호를 받아서 피드(feed)로 반사시킨다. 피드에는 마이크로파 안테나인 작은 금속 탐침기가 들어 있다. ■ 반사된 신호는 피드에 들어 있는 LNB(low noise block downconverter) 라는 장치에서 전류로 변환되어 증폭하여 주파수를 낮추게 된다. 주파수가 낮아진 신호는 케이블을 통해서 실내의 수신기로 전달된다. (위성 접시 안테나의 주요 부분)
6. 4 통신 시스템 1) 전화 시스템 2) 휴대 전화 시스템(cellular telephone) 3) 케이블 텔레비전 시스템 4) 직접 위성 서비스(DSS: Direct Satellite Service)
6. 4 통신 시스템 ■ 통신 시스템은 케이블, 인공위성, 송신기, 수신기 등으로 구성된다. ■ 오늘날의 통신 시스템은 1844년 모스(Samuel Finley Breese Morse)가 처음으로 전신메시지를 보낸 후 시작하여 20세기초 백만 마일 이상의 전신 회선이 도시와 대륙을 연결하게 되었다. ■ 전신은 전화 시스템으로 발전하였고 이어 휴대 전화 시스템이 등장 하였다. 또한 같은 시기에 케이블 TV 회사가 발전하는 등 상업적인 통신 시스템뿐만 아니라 근거리 통신망(LAN)은 전 세계를 연결하는 분산된 컴퓨터 통신시스템인 인터넷으로 발전하게 되었다.
6. 4 통신 시스템 1) 전화 시스템 ■ 전화와 컴퓨터의 결합으로 구성된 전화 네트워크는 컴퓨터가 갖고 있는 고속 데이터 처리(빛의 속도와 같은)와 대용량의 데이터 저장 공간 기술을 제공될 수 있도록 전 세계의 데이터 전송 통로로서의 역할과 아울러 음성과 데이터 통신 서비스를 제공한다. ■ 전화 네트워크는 전화를 호출 시간동안 임시로 연결하는 회선 교환 (circuit switching)방식을 이용하며 교환기는 호출자에게 음성 데이터 를 전달하는 직접적인 통로를 제공한다. ■ 이 통로는 인터넷 서비스 제공자와 접속하는데 사용할 수도 있다. 전화 시스템의 가장 큰 장점은 컴퓨터 통신을 위한 저렴한 접속 료이다. 대부분 전화를 가지고 있기 때문에, 모뎀만 있으면 컴퓨터 통신을 할 수 있다.
6. 4 통신 시스템 1) 전화 시스템 ※ POTS(plain old telephone service) ; 기존 전화 서비스 ■ 일반 가정에서 가장 많이 사용되는 기본적인 음성 전화 서비스로 전화를 걸면 연결되고, 수화기를 놓으면 끊어지는 다이얼-업 연결 (dial-up connection )이라는 특성과 아날로그 음성 신호를 이용한 통신 서비스로 가정과 사무실을 중앙교환국과 연결해 준다. ※ ISDN( Integrated Services Digital Network; 통합 서비스 디지털 네트워크) ■ 전화선이나 전용회선을 통하여 음성 등의 아날로그 데이터와, 디지털 데이터를 같은 네트워크를 통해 함께 통합하여 전송하는 CCITT/ITU 표준이다.
6. 4 통신 시스템 1) 전화 시스템 ■ ISDN에는 2종류의 서비스가 있다. ❶ BRI (Basic Rate Interface ; 기본 서비스) - 2개의 B-Channel과 신호 channel인 D-Channel로 나뉘어 제공되며 초당 64 Kpbs 전송률로 가정이나 소규모회사에 적합한 서비스 ❷ PRI (Primary Rate Interface ; 확장 서비스) - 23개의 B-Channel과 한 개의 D-Channel을 제공하며 초당 2 Mbps 전송률로 많은 사용자를 위한 서비스에 적합하다. - T 1서비스는 전용회선에서 초당 1. 5 Mbps 전송률을 제공한다. - T 3서비스는 광섬유 케이블을 사용하는 전용회선 서비스에 초당 45 Mbps 전송률을 제공한다. ⇒ BRI와 PRI 서비스는 N-ISDN(Narrowband ISDN; 협의)에 속하고 일반적으로 ISDN은 N-ISDN을 의미한다. .
6. 4 통신 시스템 1) 전화 시스템 (ISDN의 서비스) B-ISDN(Broadband ISDN) 광대역 종합정보통신망은 간단한 데이터전송 또는 음성전송은 물론 영상전화, 영상회의, 고화질텔레비전(HDTV), 유선방성(CATV) 등 영상서비스와 정밀화면 컬러팩시밀리 등 다양한 고속전송 및 광대역전송이 가능하다.
6. 4 통신 시스템 2) 휴대 전화 시스템(cellular telephone) ■ 휴대전화 시스템은 무선 기술을 이용하여 휴대하고 다닐 수 있는 이동 통신 장비를 제공 하는 시스템으로 전화 시스템과 마찬가지로 음성 통신용으로 설계되었지만, 데이터 통신서비스도 제공한다. ■ 휴대전화 전송은 일반 전화선 통신보다 간섭에 더 민감하고 휴대 전화 채널은 다른 통화와 혼선을 일으키고, 다른 전송 장비에 의해 발생되는 정전기 로 인해 잡음이 생길 수 있다. ■ 이러한 채널 잡음은 데이터 전송에 큰 문제로 신뢰성이 낮아진다. 휴대 전화는 음성과 데이터 통신을 기지국에 보내기 위해 FM무선파를 사용함. (Cellular 연결도)
6. 4 통신 시스템 2) 휴대 전화 시스템(cellular telephone) ■ 기지국은 셀(cell)이라는 영역의 중앙에 위치하며 셀이란 한 대의 휴대 전화 송신기가 담당하는 지역으로 대개 지름 약 1～ 20 마일 정도의 지역이다. ■ 각 셀은 동시에 통화할 수 있는 50내지 70개의 무선 채널을 제공한다. ■ 기지국의 통화는 전화 시스템에 의해서 제공되는 회선과 연결된다. 다른 휴대 전화와의 통화는 해당 휴대전화 서비스를 제공하는 기지국과 연결된다. ■ 통화 중에 다른 셀로 이동하면, 통화는 해당 기지국으로 전환된다. (셀과 기지국)
6. 4 통신 시스템 2) 휴대 전화 시스템(cellular telephone) 1) 휴대 전화용 모뎀 ■ 휴대 전화는 다이얼 톤이 없기 때문에 모뎀으로 다이얼 톤을 들을 수 있는 방법이 필요하다. 휴대 전화 회사는 휴대 전화와에 표준 모뎀을 연결하여 사용할 수 있는 데이터 모듈(data module)이라는 저렴한 변환장치를 제공한다. ■ 휴대 전화용 모뎀은 노트북 컴퓨터용 PCMCIA 카드와 데스크 탑 컴퓨터용 내장이나 외장형 모뎀으로 이용할 수 있다. ■ 휴대전화용 모뎀을 설치하려면 확장 슬롯이나 컴퓨터 포트에 장착해야 한다. 다른 한쪽 끝을 휴대 전화에 장착하는 것은 간단하지 않다. 특히 휴대 전화에 사용하는 데이터 플러그에 대한 표준안이 없으므로 휴대 전화 모델에서 제대로 동작하는 여부를 확인해야 한다.
6. 4 통신 시스템 2) 휴대 전화 시스템(cellular telephone) 2) 장점 ■ 휴대 전화 시스템의 장점은 이동성으로 움직이면서 컴퓨터 DB에 접근할 수 있으며, 영업사원은 여행 중에 전산화된 일정표를 점검하고 전자우편을 읽을 수 있다. 또, 주식 투자가는 점심식사 중에 인터넷을 통해 주식 시세를 확인할 수 있다. 3) 단점 ■ 비용, 신뢰성, 보안 등에서 불편하다. 통신비용은 일반 전화 시스템 보다 상당히 비싸다. 또한 공기를 통하여 이루어지기 때문에, 도청 장비를 이용하여 도청할 수 있다. 따라서 중요한 기밀 데이터를 전송할 때는 암호화하는 것이 좋다.
6. 4 통신 시스템 2) 휴대 전화 시스템(cellular telephone) 4) PCS(personal communications services) ■ 셀룰러 폰과 다소 비슷한 무선전화서비스지만, 개인용 서비스에 중점을 두고 이동성을 확장한 것 ■ 셀룰러 폰은 지역을 커버하는 차량용 전화(카폰)를 위해 설계. ■ PCS는 더많은 사용자의 이동성을 지원하기 위해 설계. ■ 일반적으로 PCS는 서비스를 위해 더 많은 수의 셀 전송기가 필요하지만, 그로 인해 통화이탈 지역이 적어진다는 장점도 있다. ■ 기술적으로는, 셀룰러 시스템은 824～ 849 MHz 정도의 주파수 대역에서 운영 ■ PCS는 1850~1990 MHz 대역에서 운영된다.
6. 4 통신 시스템 3) 케이블 텔레비전 시스템 ■ 케이블 텔레비전 기지국은 방송을 위성으로 수신해서 케이블로 각 가정에 방송한다. ■ 대역폭(400 mhz)의 동축 케이블을 설치했고, 또한 더 높은 대역폭 (700 mhz)의 광섬유 케이블을 설치 중에 있다. ■ 연결된 케이블은 POTS(plain old telephone service ; 아날로그 음성 신호를 전달하는 재래식 전화 서비스) 보다 높은 전송률을 제공하기 때문에, 다양한 텔레비전 프로그램과 컴퓨터 화상, 음성, 원격회의를 위한 빠른 전송을 제공할 수 있다. ■ 최근에 케이블 텔레비전 회사들은 인터넷 서비스 제공자가 되었다. ■ 컴퓨터를 이용하여 인터넷에 접속하려면 케이블 모뎀과 이더넷카드가 필요하다.
6. 4 통신 시스템 3) 케이블 텔레비전 시스템 1) 케이블 모뎀 ■ PC를 케이블TV 회선에 연결하여 최고 10 Mbps 정도의 속도로 데이터를 받을 수 있도록 해주는 장치로 케이블 신호를 복조하여 인터넷 데이터로 변환한다. ■ 일반적으로 33. 6 kbps의 표준 전화 모뎀보다 100배나 빠른 30 Mbps의 전송률을 제공 한다. ■ 케이블 모뎀으로 인터넷 서비스를 하는 회사로는 두루넷과 하나로통신 이 있다 (케이블 모뎀)
6. 4 통신 시스템 3) 케이블 텔레비전 시스템 ■ 장점 - 네트워크에 항상 연결되어 있다는 점과 빠른 데이터 전송속도이다. - 월간 일정한 금액을 내게 되므로 많은 시간을 쓰는 사람의 경우에는 유리할 수 있다. ■ 단점 - 케이블회사와 인터넷간의 연결용량 때문에 잠재적인 병목현상이 있다. - 대부분의 케이블 회사는 케이블 모뎀의 최대 전송률보다도 느린 최대 1. 55 mbps속도를 제공 하는 T 1회선을 사용한다. - 케이블 시스템은 방송용이기 때문에, 단방향 통신에 접합하다. - 케이블 시스템사용자가 데이터를 전송할 때는 좁은 대역의 주파수를 공유해야 한 다.
6. 4 통신 시스템 4) 직접 위성 서비스(DSS: Direct Satellite Service) ■ 개인이 소유한 위성 접시 안테나로 텔레비전, 음성, 또는 컴퓨터 데이터를 직접 전송하기 위해 정지궤도위성이나 저궤도위성을 사용하는 시스템. ■ 원래 텔레비전 프로그램 방송용으로 개발되었는데, 1997년에 인터넷 데이터를 가정 과 사무실로 직접 전송하는 상업용으로 처음 사용. ■ 최초의 인터넷 DSS 서비스 중 하나인 Direct. PC는 인터넷 데이터를 21인치 접시 안테나로 직접 전송한다. 웹 페이지와 비디오 정보를 400 kbps 대역폭까지 제공한다. (위성 통신 시스템)
6. 4 통신 시스템 4) 직접 위성 서비스(DSS: Direct Satellite Service) 1) 다운 링크(Downlink) ■ 통신위성으로부터 지상방송국에 전달되는 교체신호로 통신위성으로부터 지상으로 되돌아오는 통신회선을 뜻한다. ■ 인공위성으로부터 사용자에게 라는 의미인 다운스트림(downstream) 용어도 데이터가 정지 위성으로부터 인공위성 안테나를 통해 사용자의 컴퓨터로 직접 전송됨을 나타낸다. 2) 업 링크(Uplink) ■ 지구 국에서 위성으로 쏘아 올리는 신호로 지구 국으로부터 위성으로 보내는 통신회선을 뜻한다. ■ 업 스트림(upstream)은 데이터가 일반적인 모뎀을 통해 인공위성 서비스 통제 센터로 전송된다. ■ 인공위성 서비스는 최대 400 Kbps의 속도로 다운로드가 가능하지만 위성 안테나의 정교한 정렬이 필요하고 숲, 고층 건물, 신호를 방해할 수 있는 장애물이 있는 곳에서는 사용할 수 없다.
6. 5 네트워크와 LAN 1) 네트워크 구성 2) 컴퓨터 네트워크(computer network) 3) OSI참조 모델 4) 네트워크와 로그인 5) 네트워크 상의 프로그램과 데이터 파일 사용 6) 데이터 통신망 기술 7) 네트워크 하드웨어 8) 토폴로지(topology; 배치, 위상)
6. 5 네트워크와 LAN ■ 통신에서 네트워크는 통신선로에 의해 서로 연결되어 있는 일련의 노드(node) 또 는 연결점들을 의미한다. ■ Net + Work의 합성어로 여기서는 'Computer Networking'으로서 의미를 강조하여 컴퓨터를 이용한 그물과 같이 얽혀있는 작업 형태. ■ 여러 컴퓨터나 단말기 사이를 통신회선으로 연결한 컴퓨터의 이용 형태 (네트워크 개념)
6. 5 네트워크와 LAN 1) 네트워크 구성 ■ 컴퓨터 네트워크는 컴퓨터를 통신망에 의하여 상호 연결하여 데이터, 하드웨어, 소프트웨어나 데이터베이스를 공유하기 위해 상호 통신하는 컴퓨터 및 기타 장비 들의 집합 1) Peer to Peer 방식 ■ 모든 컴퓨터가 동등한 관계로 연결되어 있는 방식으로 소규모의 네트워크에 적당하며, 서버 전용 컴퓨터 없이 모든 컴퓨터가 서버(Server) 와 클라이언트 (Client)의 역할을 동시에 수행하는 클라이언트 자체가 서로 자원을 공유하는 환경이다. 비용이 저렴하고, 구현이 쉬운 반면, 보안성이 떨어진다. (Peer to Peer 방식)
6. 5 네트워크와 LAN 1) 네트워크 구성 2) Server 기반 방식 ■ 모든 컴퓨터를 중앙에서 관리 및 통제할 수 있는 방식. ■ 서버는 클라이언트의 요청에 대해 신속히 처리한다. 보안성이 강하나 구현이 복잡하고 비용이 많이 든다. (Peer to Peer 방식)
6. 5 네트워크와 LAN 1) 네트워크 구성 3) 호스트-터미널 방식 ■ 초기의 네트워크 구성방식으로 전체를 제어하는 컴퓨터(호스트)와 단순한 기능을 가지는 터미널이 연결되어 호스트 컴퓨터가 주된 처리를 관장하고 터미널은 단순 한 입출력 기능을 가지는 중앙집중식 방식이다. (Peer to Peer 방식)
6. 5 네트워크와 LAN 2) 컴퓨터 네트워크(computer network) ■ 정보통신망은 단말장치(송신기, 수신기)와 전송장치, 교환 장치로 구성. ■ 한 건물이나 캠퍼스와 같이 비교적 제한된 지역 안에 위치하는 네트워크를 근거리 통신망(local area network) 또는 LAN이라고 하며 전 세계적으로 약 2천 5백만 개 의 컴퓨터가 근거리통신망으로 연결 되어 있다. ■ 지형학적으로 넓은 지역을 차지하는 네트워크는 광역통신망 (wide area network) 또는 WAN이라 불린다. (정보통신망 모델)
6. 5 네트워크와 LAN 2) 컴퓨터 네트워크(computer network) 1) 근거리 통신망(LAN : Local Area Network) ■ LAN은 비교적 좁은 구역 내에서 사용되는 컴퓨터 네트워크로 일반적으로 한 건 물에서 몇 개의 건물 그룹에서 형성한다. ■ IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers: 국제 전기 전자 공학회) - LAN을 '몇 개의 독립적인 장치가 적절한 영역 내에서 적당히 빠른 속도의 물리 적 통신 채널을 통하여 서로가 직접 통신할 수 있도록 지원해 주는 데이터 통 신 체계"라고 정의 ■ 공장이나 회사, 연구소의 내부 등 같은 건물 내를 대상으로 음성․데이터․영상 등 종합적인 정보를 교환할 수 있도록 한 소단위 고도 정보통신망. ■ 빠른 속도와 신뢰도가 높고(낮은 에러 율), 설치비용이 싸다. (근거리 통신망)
6. 5 네트워크와 LAN 2) 컴퓨터 네트워크(computer network) 2) 도시정보 통신망(MAN : Metropolitan Area Network) ■ LAN과 WAN의 중간 규모로 도시 전체를 연결하는 큰 규모의 통신망. ■ 한 도시 규모에서 여러 개의 독립된 LAN을 통합하거나 LAN으로 연결된 여러 개의 캠퍼스를 통합하는 형태로 데이터, 음성, 영상 등을 지원한다. ■ 다소 느리지만 네트워크 에러는 별로 없으나 서로 다른 LAN을 연결하기 위해서 장비가 요구되므로 일반적으로 비용이 비싸다.
6. 5 네트워크와 LAN 2) 컴퓨터 네트워크(computer network) 3) 광역통신망(WAN : Wide Area Network) ■ 규모면에서 가장 큰 네트워크로 도시와 도시, 국가와 국가 또는 대륙과 대륙 등 장거리 지역 사이를 연결하는 통신망. 4) 부가가치통신망(VAN : Virtual Area Network) ■ 사용자가 필요로 하는 정보를 제공하고, 수수료를 바탕으로 이익을 얻는 새로운 형태의 통신 서비스로 신용카드 조회, 생활 정보 서비스 등 다양한 서비스를 제 공한다. ■ 기존에 설치된 통신 회선을 임대하여 부가이익을 창출 통신 서비스. (광역 통신망)
6. 5 네트워크와 LAN 3) OSI참조 모델 ■ 1980년대 초에 ISO(International Standards Organization)는 다른 기종 시스템 간 의 연결(네트워크 구현)을 위하여 참조할 네트워크 모델의 필요성을 인식하고 1984년 OSI 참조 모델을 제안하였다. ■ OSI참조 모델은 네트워크를 7계층으로 나눈다. ■ OSI참조 모델은 응용 프로그램의 정보가 네트워크 매체를 통해 다른 컴퓨터의 응 용 프로그램에 어떻게 전달되는가를 설명하고 있다. (OSI참조 모델)
6. 5 네트워크와 LAN 3) OSI참조 모델 1) 애플리케이션 층(Application Layer) ■ OSI 모델에서 최상위에 존재하는 계층으로서 사용자와 컴퓨터 사이의 직접적인 교류가 이루어지는 사용자와 가장 가까운 층이다. ■ OSI의 다른 어떤 계층에도 서비스를 제공하지 않으며 응용프로그램이 사용하는 서비스를 말한다. 예) 각종 파일 처리 서비스나 파일 전송 서비스, 전자우편의 전송 등 WWW, FTP, HTTP등이 있다. (애플리케이션 층)
6. 5 네트워크와 LAN 3) OSI참조 모델 2) 프리젠테이션 층(Presentation Layer) ■ 한 시스템의 애플리케이션에서 보낸 정보를 다른 시스템의 애플리케이션 층이 읽 을 수 있도록 Application 계층으로부터의 데이터를 모든 컴퓨터가 이해할 수 있 는 형식으로 변환시켜주는 기능을 수행하는 계층. ■ 데이터 포맷을 정의하고 시스템 간의 서로 다른 코드 체계를 가지고 동작하는 경우 ASCII문자를 EBCDIC로 변환하거나 데이터의 보안을 위한 암호화하거나 해독하는 역할을 수행한다. 예) 데이터를 보내기 전에 압축시키고 데이터를 받은 다음에는 압축을 풀어서 데이터를 이용하는 것도 해당된다. 데이터를 가공하기 위한 계층이다. JPEG, ASCII, TIFF, MPEG등이 이 계층에서 작용한다. (프리젠테이션 층)
6. 5 네트워크와 LAN 3) OSI참조 모델 3) 세션 층(Session Layer) ■ 애플리케이션 간에 세션을 구축하고 관리하며 종료시키는 역할을 하는 층. ■ 데이터 전송에서 대규모의 데이터를 작은 크기로 나누는 기능과 데이터를 전송하기 위한 패킷으로 만드는 기능을 수행하는 계층. 예) NFS(Network File System), SQL, X Windows, Net. Bios(네트워크상에 있는 자원 을 읽고 쓸 때 사용하는 규약)이다. (프리젠테이션 층)
6. 5 네트워크와 LAN 3) OSI참조 모델 4) 트랜스포트 층(Transport Layer) ■ 데이터 전송에 관련된 층으로 데이터 전송 서비스를 제공하는 층. ■ Session계층으로 부터의 데이터를 오류 없이 순서에 따라 전송하는 기능을 수행 하는 계층. ■ 인터넷-네트워크상에서 얼마나 신뢰성 있는 데이터 전송이 이루어지는가? , 신뢰성 있는 서비스를 제공하기 위해 트랜스포트 층은 가상 회로의 구축, 유지 및 종료, 전송 오류 검출 및 복구 그리고 정보 흐름 제어의 절차를 제공한다. (프리젠테이션 층)
6. 5 네트워크와 LAN 3) OSI참조 모델 4) 트랜스포트 층(Transport Layer) ■ TCP, SPX(Sequenced packet exchange)가 이 계층에 속한다. - 대표적인 장비로 Gateway가 있다. (트랜스포트 층 LAN하드웨어) Gateway 다른 프로토콜을 사용하는 네트워크와 LAN을 연결할 때 사용
6. 5 네트워크와 LAN 3) OSI참조 모델 5) 네트워크 층(Network Layer) ■ 다른 장소에 위치한 두 시스템 간에 데이터의 주소지 설정과 확인, 그리고 네트워크상의 데이터 전송의 최단경로를 결정하는 기능을 수행. ■ 라우팅 프로토콜이 서로 연결된 네트워크를 통한 최적 경로를 선택하여 연결되어 있는 네트워크 그룹에서 패킷이 출발지에서 목적지까지 제대로 도달하도록 안내 해주는 역할을 하며 데이터 패킷의 크기가 데이터 전송경로에서의 적정 크기가 아닌 경우에는 데이터 패킷을 나누어 크기를 조정하는 기능을 가지고 있다. ■ 네트워크 층의 프로토콜은 선택된 경로를 따라 정보를 보낸다. (네트워크 층)
6. 5 네트워크와 LAN 3) OSI참조 모델 5) 네트워크 층(Network Layer) ■ 대표적인 장비로 라우터(router)가 있다. 라우터는 논리적인 주소 (Ex : IP)를 이 용하여 경로를 지정하며 패킷이라는 단위를 사용한다. (네트워크 층 LAN하드웨어) 라우터(ROUTER) 동일한 전송 프로토콜을 사용하는 분리된 네트워크를 연결하는 장치로 여러 경로 중 가장 효율적인 경로를 선택하여 패킷을 보낸다. 브리지와 라우터의 차이점을 간단히 살펴보면, 라우터는 네트웍 계층까지의 기능을 담당하고 있으면서 경로 설정을 해주는 반면, 브리지는 데이터링크 계층까지의 기능만으로 목적지 주소에 따른 선별 및 간단한 경로 결정을 한다.
6. 5 네트워크와 LAN 3) OSI참조 모델 6) 데이터 링크 층(Data-link Layer) ■ 모든 데이터 패킷을 실제 데이터 전송이 이루어지는 Physical 계층. ■ 데이터들을 모으는 기능을 하며 물리적 링크를 통한 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공한다. ■ 이 계층은 물리적 어드레싱, 네트워크 토폴로지, 회선 사용 규칙, 오류 검출, 프레임 전달 그리고 흐름 제어 등에 관계. ■ 데이터를 프레임 단위로 묶어서 MAC Address를 이용해서 목적지에 프레임을 전달한다. 대표적인 장비로 Switch나 Bridge가 해당된다. (데이터 링크 층) (데이터 링크 층 LAN 하드웨어)
6. 5 네트워크와 LAN 3) OSI참조 모델 67) 물리 층(Physical Layer) ■ Data Link 계층으로부터 전달받은 데이터를 물리적인 장치를 통하여 전송할 수 있도록 변환하는 기능을 수행하는 계층 ■ 시스템 간에 물리적 링크를 작동시키거나 유지하며 기계적, 전기적, 기능적, 절차 적 특성에 대하여 정의한다. ■ 대표적인 장비로 허브(HUB)나 리피터(repeater)가 해당된다. (물리 층) (물리 층 LAN 하드웨어)
6. 5 네트워크와 LAN 4) 네트워크와 로그인 ■ 컴퓨터가 물리적으로 네트워크에 연결되었다면 이때 연결된 컴퓨터는 네트워크상의 워크스테이션(workstation)이 되면서 "네트워크 사용자"가 된다. ■ 로그인을 통해 정식으로 네트워크에게 자신을 적법한 사용자로 확인 시키는 절차를 통과해야 비로소 네트워크 사용자가 된다. 이때 네트워크에 연결되지 않은 컴퓨터를 스탠드얼론 컴퓨터(standalone computer)라 부른다.
6. 5 네트워크와 LAN 4) 네트워크와 로그인 1) 네트워크 자원(network resources) ■ 워크스테이션은 하드디스크, 소프트웨어, 데이터 및 프린터와 같이 로컬 자원(local resources)이라 불리는 보통의 자원을 가지고 있음. ■ 로컬 워크스테이션은 자신이 가진 자원과는 별도의 응용 소프트웨어, 파일 저장 공간, 프린터 등과 같은 네트워크 자원에도 접근 할 수 있다. ■ 네트워크 서버(network server)는 네트워크에 연결되어 있는 네트워크 사용자에 게 자원을 제공하거나 분배해주는 컴퓨터이다. ■ 네트워크 프린터(network printer)는 모든 네트워크 사용자가 이 프린터에 출력 할 수 있도록 해 준다. 워크스테이션, 서버, 프린터를 포함해서 네트워크상의 각 장치들을 노드(node)라 한다. (네트워크 노드)
6. 5 네트워크와 LAN 4) 네트워크와 로그인 2) 로그인(Login, logon) ■ 로그인이란 네트워크 사용자가 되기 위한 과정으로 모든 사용자는 사용자 ID(user ID)와 패스워드(password)를 입력하도록 요구 받게 된다. ■ 이러한 사용자 이름(user name)과 패스워드를 사용자 계정(user account)이라고 하며 일반적으로 문자와 숫자들로 이루어진다. ■ 특히 패스워드(password)는 네트워크 자원을 사용하기 위한 보안 기능을 제공하므로 (로그인) 대단히 중요하다. 사용자 계정(user account)은 네트워크 자원에 대한 접근 권한을 제공하며, 네트워크 감독자(network supervisor) 또는 네트워크 관리자 (network administrator)는 사용자 계정을 설정하고, 네트워크를 유지, 관리하는 책임을 가진 사람.
6. 5 네트워크와 LAN 5) 네트워크 상의 프로그램과 데이터 파일 사용 ■ 프로그램 공유(sharing)란 다수의 사용자가 동시에 한 프로그램에 접근할 수 있는 방법으로 네트워크의 특성이다. ■ 따라서 프로그램 공유는 여러 가지 이유로 효과적이다. 첫째, 서버의 하드디스크에 저장된 프로그램을 사용하기 때문에 되기 때문에 각각의 워크스테이션 디스크 저장 공간이 절약된다. 둘째, 소프트웨어의 새로운 버전이 나왔을 때, 서버의 프로그램 복사본만 업데이트 하면 되므로 편리하다.
6. 5 네트워크와 LAN 6) 데이터 통신망 기술 ■ 통신망은 송신자의 전송신호가 각 노드를 경유하여 원하는 목적지 노드에 도착되도록 구성하는데 이때 각 노드를 연결하는 회선 즉 채널을 구축하는 방법 ■ 초기에는 전용회선이 사용되었으나 교환 기술의 발달과 통신량의 증가로 교환망이 발전하게 되었다. ■ 대표적인 교환망은 회선교환망(circuit switched network)과 패킷교환망 (packet switched network)이 있다. ■ 회선교환망은 현재의 공중전화망이 대표적이며, 패킷교환망은 데이터를 패킷이라 는 단위(블럭)로 쪼개 전송하는 형태로 인터넷이 대표적이다.
6. 5 네트워크와 LAN 6) 데이터 통신망 기술 1) 회선교환망(circuit switched network) ■ 2지점 사이의 단일 접속에 전념하기 위해, 접속 시간 동안 물리적인 경로가 취득되는 네트워크의 한 형태로 일반적인 음성 전화 서비스가 회선 교환 방식. ■ 회선 교환에서는 각 물리적 링크마다 연결을 위한 채널이 전용되며 경로 연결은 데이터 전송이 시작되기 전에 이루어지고, 사용자가 요구한 채널 용량은 경로상의 각 노드 쌍 사이에 예약되며, 접속되기 위해 연결 설정 지연시간이 필요하나 일단 회 선이 설정되면, 통신망은 사용자에게 투명한 전송을 할 수 있다. ■ 그러나, 사용자가 데이터를 전송하지 않을 때에도 채널을 전용하기 때문에 회선을 비효율적으로 사용하게 된다.
6. 5 네트워크와 LAN 6) 데이터 통신망 기술 2) 패킷교환망(packet switched network) ■ 메시지를 정해진 크기의 데이터 블록 즉 패킷(packet)으로 나누어 정해진 형식에 따라 전송하는 형태의 교환망. ■ 패킷의 크기는 ARPANET의 경우 1024 바이트이나 Giant 패킷의 크기는 4, 000바이트 이상인 것도 있다. ■ 패킷의 크기가 커지면 한 번에 전송하는 바이트수가 늘어나나 시스템 성능의 한계 로 너무 커지면 다운되어 버린다. ■ 인터넷은 메시지를 패킷(packet)이라는 작은 단위로 쪼개어 보내는 패킷교환 (packet switching)기술을 사용한다. ■ 데이터 메시지의 경우 조각으로 나누어서 목적지로 보내고, 목적지에서 재조립하는 것도 생각할 수 있다.
6. 5 네트워크와 LAN 7) 네트워크 하드웨어 ■ 근거리 통신망은 데이터 통신을 처리하기 위하여 대부분 인터넷처럼 패킷교환기술을 이용한다. ■ 오늘날 가장 많이 사용되고 있는 네트워크 표준은 이더넷과 토큰링이다. 1) 데이터 흐름 - 네트워크상의 데이터 흐름은 하드웨어와 소프트웨어라는 2단계로 제어된다. ❶ 하드웨어 단계 - 네트워크 인터페이스 카드와 교환 장비는 데이터 흐름을 통제한다. - 이것은 데이터가 충돌하지 않고 해당 워크스테이션에 정확하게 전달되는 기능을 제공한다. ❷ 소프트웨어 단계 - 네트워크는 이더넷이나 토큰링에 관계없이 패킷 구조를 나타내는 네트워크 통신 프로토콜이 필요하며 이 프로토콜은 소프트웨어로 제어된다.
6. 5 네트워크와 LAN 7) 네트워크 하드웨어 2) 이더넷(Ethernet) ● 패킷 분배 ① 네트워크 인터페이스카드는 패킷을 전송하기 전에 네트워크가 사용 중인지를 조사. ② 다른 네트워크 인터페이스 카드가 패킷을 송신하고 있다면, 기다린 후에 전송. ③ 네트워크가 사용 중이 아니면 패킷을 네트워크에 있는 모든 장치에 전송. ④ 각 장치가 패킷을 수신하지만 해당 주소를 가진 장치만 수신하게 됨. ⑤ 메시지가 충돌되면 두 장치는 송신을 멈추고, 다시 전송을 시도하기 전에 임의의 시간 동안 기다린다. ⑥ 두 장치가 같은 시간을 기다린다면, 다시 전송을 시도할 때 또 충돌이 일어날 것 이다. 그러면, 대기와 충돌이 반복되어, 결국 메시지를 전송하지 못할 것이다.
6. 5 네트워크와 LAN 7) 네트워크 하드웨어 2) 이더넷(Ethernet) (Ethernet Switch(16 ports)) ● 패킷 분배 ① 네트워크 인터페이스카드는 패킷을 전송하기 전에 네트워크가 사용 중인지를 조사. ② 다른 네트워크 인터페이스 카드가 패킷을 송신하고 있다면, 기다린 후에 전송. ③ 네트워크가 사용 중이 아니면 패킷을 네트워크에 있는 모든 장치에 전송. ④ 각 장치가 패킷을 수신하지만 해당 주소를 가진 장치만 수신하게 됨. ⑤ 메시지가 충돌되면 두 장치는 송신을 멈추고, 다시 전송을 시도하기 전에 임의의 시간 동안 기다린다. ⑥ 두 장치가 같은 시간을 기다린다면, 다시 전송을 시도할 때 또 충돌이 일어날 것 이다. 그러면, 대기와 충돌이 반복되어, 결국 메시지를 전송하지 못할 것이다.
6. 5 네트워크와 LAN 7) 네트워크 하드웨어 3) 토큰 링(Token Ring) ■ 토큰링은 연선을 이용하며 초당 4 Mbps나 16 Mbps로 데이터를 전송. ■ 모든 워크스테이션은 하나의 링(ring) 또는 스타(star) 형상으로 연결되어 있고, 메시지를 동시에 보내고자 하는 두 워크스테이션간의 충돌을 방지하기 위하여 토큰을 돌리는 형식이 사용 된다. ■ 이름에서 알 수 있듯이 토큰링 네트워크는 MAU를 링처럼 연결한다. ■ MAU(Multi-station Access Unit)의 케이블은 네트워크 컴퓨터와 프린터에 연결한다. (Token Ring Topology 와 type 1 컨넥터(Connector))
6. 5 네트워크와 LAN 7) 네트워크 하드웨어 ■ 토큰링 네트워크에는 토큰(token)이라는 메시지가 계속 이동한다. ■ 토큰은 토큰이 사용 중인지 또는 패킷을 전송할 수 있는지를 가리키는 신호를 전송한다. ■ 각 장치가 패킷을 전송하려면 토큰을 가져야 한다. ■ 토큰이 사용 중이면 기다려야 한다. 토큰을 갖게 되면, 토큰에 패킷을 덧붙이고, 토큰이 사용 중임을 나타내는 신호를 설정해서 보낸다. ■ 토큰이 각 장치를 통과할 때, 네트워크 인터페이스 카드는 주소를 확인하고 , 자신 의 것이면 패킷을 수신한다. ■ 토큰과 메시지는 송신 장치로 되돌아온다. 그러면 송신 장치는 패킷을 제거하고, 토큰을 패킷을 전송할 수 있다는 신호를 설정해서 케이블로 보낸다. 토큰은 충돌 을 막을 수 있다.
6. 5 네트워크와 LAN 8) 토폴로지(topology; 배치, 위상) ■ 네트워크에서 장비와 케이블의 물리적인 배치를 토폴로지(topology)라고 한다. ■ LAN은 다음 3가지 토폴로지 중 하나를 사용한다. ① 첫째는 집중기 또는 허브(hub)라는 중앙 장치에서 각 네트워크 노드에 별(star) 모양으로 케이블을 연결한다. ② 두 번째는 각 네트워크 노드가 차례로 연결된 MAU(multi-station access units) 를 케이블로 연결하여 링(ring)을 구성한다. ③ 세 번째는 버스(bus)라는 케이블에 네트워크 노드를 직접 연결할 수 있다.
6. 5 네트워크와 LAN 8) 토폴로지(topology; 배치, 위상) 1) 버스 토폴로지 ■ 물리적 버스 토폴로지는 모든 노드가 백본이라고 하는 공통의 공유 케이블에 연결되는 토폴로지를 말한다. ■ Ethernet은 일반적으로 물리적인 토폴로지로서 버스구조를 사용한다. 2) 스타 토폴로지 ■ 모든 노드가 중앙의 허브에 연결되어야 하는 토폴로지이다. ■ 스타 토폴로지는 논리적 버스나 링 토폴로지를 구현하기 위하여 많이 사용된다. ■ 허브는 다른 네트워크로부터 신호를 수신하고 이를 적절한 목적지로 전송한다. ■ 허브는 계층적 트리 네트워크 토폴로지를 형성하기 위해서 다른 허브들과 상호 연결될 수 있다.
6. 5 네트워크와 LAN 8) 토폴로지(topology; 배치, 위상) ■ 버스 토폴로지와 스타 토폴로지 (버스 토폴로지) (허브와 서버 기반 스타 토폴로지)
6. 5 네트워크와 LAN 8) 토폴로지(topology; 배치, 위상) ■ 허브(hub) : 데이터가 하나 또는 그 이상의 방향으로부터 한곳으로 모이는 장소 - LAN을 구성할 때 한 사무실이나 가까운 거리에 있는 장비들을 케이블을 사용 하여 연결해 주는 장치. - 주소에 따라 자료를 연결(스위칭)해 주는 특성 때문에 스위칭 허브. (switching hub)라고도 한다. ※ 역할 : 컴퓨터나 프린터들과 네트워크 연결, - 근거리의 다른 네트워크(다른 허브)와 연결 - 라우터 등의 네트워크 장비와 연결, - 네트워크 상태 점검, 신호 증폭 기능 등, (Intelligent Hub( Cabletron's MMAC)
6. 5 네트워크와 LAN 8) 토폴로지(topology; 배치, 위상) 3) 링 토폴로지 ■ 노드들이 원형으로 연결되는 토폴로지이다. ■ 각 노드는 양쪽에 이웃한 노드에 연결되고 데이터는 한 방향으로만 이동한다. ■ 각 노드는 수신기와 송신기를 갖고 있으며 신호를 다음 노드로 전달하는 리피터(Repeater; 증폭기)로서 동작한다. (링 토폴로지(논리적)
6. 5 네트워크와 LAN 8) 토폴로지(topology; 배치, 위상) 4) 그물 (mesh) 토플로지 ■ 각 노드간 모두를 점대점 방식으로 연결한 형태. ■ 완전 그물형과 부분 그물형으로 구분. ■ 장애발생시 대체경로로 전송될 수 있는 장점을 가진다. (그물 토플로지)
- 감사 합니다.
