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[MAJOR]정보통신공학부/컴퓨터망

[1장] 컴퓨터망

by hyewon_e 2020. 1. 6.

1.1 기본정의

전기통신

: 먼거리에서 행해지는 통신

 

데이터

: 데이터를 만들어 사용하는 사용자 간에 합의된 형태로 표현된 정보

 

데이터통신 (Data Communication)

: 전선과 같은 특정 형태의 전송매체를 두 장치간에 데이터를 교환하는 것

 

Internet

: 서로 통신 할 수 있는 둘, 그 이상의 네트워크 집합, 수 천개의 상호 연결된 네트워크

 

 

전달 delivery 

 - 정확히 목적지에 데이터를 전달

 - 데이터는 반드시 원하는 장치나 사용자에게 전달

 

정확성 accuracy

 - 데이터를 정확하게 전달해야 함

 - 전송 중 변형, 수정된 데이터 사용 불가

 

적시성 timeless

 - 적시에 데이터를 전송해야 함

 

파형난조 jitter

 - 패킷도착시간이 조금 다른 것을 의미한다

 - 음성이나 동영상 패킷이 전달 될때, 고르지 않게 전달 된다

 - 동영상 품질이 일정치 못하다.

 

 

데이터 통신의 시스템 5가지 구성 요소

1. 메시지 - 통신의 대상이 되는 정보 즉, 데이터

2. 송신자 - 데이터 메시지를 보내는 장치

3. 수신자 - 수신장치

4. 전송매체

5. 프로토콜

 

 

문자 - 비트패턴 즉, 0과 1로 된 비트들이 순서인 비트패턴으로 표현

숫자 - 비트패턴을 사용하여 나타냄

화상 - 픽셀의 크기는 해상도에 따라 다르다

      - 비트패턴에 의해 표현

      - 흑백점들로 구성된 화상이라면 1비트 패턴이면 충분

      - 회색을 나타내려면 2비트 패턴  00 (검) 01 (짙은회색) 10 (밝은 회색) 11 (흰색)

      - 컬러화상 -> RGB / YCM (Yellow Cyan Magenta)

 

동영상 - 그림이나 영화를 기록, 방송

         - 연속적이고 각각은 이산적이지만 여러 화상을 합함

 

데이터 흐름 방향

  • 단방향 (한쪽 방향) 전송 -> 수신     - ex) 자판과 모니터
  • 반이중 (송신과 수신 모두 가능하지만 동시에 못함)    - 워키토키, 라디오 (CB radio)
  • 전이중 (양쪽 지국이 동시에 송수신 가능)   - 신호 링크의 용량을 공유해서 양방향으로 전달된다  ex)전화

 


1.2 네트워크

네트워크 - 통신이 가능한 서로 연결된 장치의 모임이다.

 

네트워크의 평가기준

1. 성능 

전달시간 : 메시지가 한 장치에서 다른 장치로 이동하는데 걸리는 시간

응답시간 : 요구와 응답에 경과된 시간

 

처리량, 지연의 2가지 척도

- 신뢰성 (고장 빈도수, 복구시간, 견고성)

- 보안 (불법적 접근으로 부터 데이터 보관)

 

1.2.2 물리적 구조

※ 네크워크는 링크를 통해 2개 이상의 장치가 연결 된 것이다.

    (링크는 한 장치로 부터 다른 장치로 데이터를 전달하는 통신선로를 의미한다.)

 

연결유형

 

- 점대점 연결

   두 장치간전용 링크를 제공한다.

   채널의 전체 용량은 두 기기간의 전송을 위해 양쪽 끝에 연결된 케이블 전선을 사용

   극초단파, 인공위성 연결 방식도 사용가능

 

- 다중점

   3가지 이상의 특정 기기가 하나의 링크를 공유

   채널의 용량은 공간적으로, 시간적으로 공유회선을 사용

 

 

 

 

 물리적, 논리적인 네트워크 배치 방식

   2개 이상의 장치가 하나의 링크에 연결되어 2개이상의 링크로 하나의 접속형태를 이룬다

   

   링크와 연결된 장비 : 노드

 

물리적 접속형태

- 그물형 접속형태

    모든 장치는 다른 장치에 대해 전용의 점대점 링크를 갖는다. 즉, 연결된 두 장치간의 통신만 담당하는 링크가 있음을 의미

    원하는 자료의 전송을 보장/ 안정성 높다.

    결함의 식별과 분리가 비교적 쉽고 전송시 문제가 있으면 그 링크를 피해 설정 할 수 있다.

 

- 스타형 접속형태

    허브라 불리는 중앙제어장치, 점대점 링크를 갖는다.

    그물형 접속형태보다 비용이 적게 든다.

    각 장치는 서로 연결되어 있지 않다 따라서 직접적인 통신을 할 수가 없다.

    허브가 망가지면 전체 시스템이 고장

    LAN (근거리 통신망)에 사용

 

- 버스형 접속형태

    다중점 형태

    하나의 긴 케이블이 네트워크의 모든 장치를 연결하는 중추 네트워크 역할을 한다.

    노드는 탭과 유도선에 의해 버스에 연결되며 설치가 쉽고 적은 양의 케이블을 사용한다.

    재구성과 결함 분리가 어려워서 새로운 장치 추가가 어렵다.

    버스 케이블의 결함이나 파손은 모든 전송을 중단하게 한다.

    초기 근거리 통신망의 설계에 사용 되었다.

 

- 링형 접속형태

    점대점 연결

    신호는 링을 따라 한 방향으로만 목적지에 도달 할 때 까지 전송

    중계기 (Repeater) 포함

    설치와 재구성이 쉽고 결함분리가 매우 간단하다

    일반적으로 신호가 항상 순환한다

    이중링을 사용하거나 결함이 있는 지점을 단절 시킬 수 있는 스위치로 문제를 해결할 수 있다.


1.3 네트워크 유형

 

근거리 통신망 (LAN : Local Area Network)

 - 개인소유이거나 단일 사무실, 건물, 학교 등에 있는 호스트를 연결 한다.

 - LAN에서 호스트를 유일하게 구분하는 식별자인 주소를 갖는다.

 -  패킷의 목적지 주소를 인식할 수 있고 다른 모든 호스트에게 보내지 않고 해당 목적지로 패킷을 유도하는 연결교환기를 사용한다 (Traffic을 조절, 목적지만 아니라면 같은 시간에 한 쌍 이상이 통신할 수 있게 한다)

 

 

광역 통신망 (WAN : Wide Area Network)

 - 넓은 지리적인 크기를 갖는 도시, 주, 국가, 세계에 사용된다

 - 교환기, 라우터, 모뎀과 같은 연결장치를 사용하여 장비 연결

 - 통신회사가 만들고, 이를 임대하기 위해 사용된다.

 

일반적으로 LAN WAN은 서로 연결된다.

2개 이상의 네트워크가 연결 될 경우 -> internet or 네트워크 간의 연결을 구성한다.

 

1.3.1 교환

※ 인터넷 교환기는 적어도 2개의 링크를 연결하는 교환형 네트워크 or 교환망

   한쪽 링크에서 다른 쪽 링크로 데이터를 포워딩 해야한다.

 

회선 교환망

 - 두 종단 시스템 사이에 회선이라 불리는 전용선이 항상 이용된다,

 - 스위치는 회선 활성화 / 비활성화를 가능하게 만든다

 - 회선교환 네트워크는 용량이 모두 이용될 때만 효율적이다.

 

패킷 교환망

 - 두 종단사이의 통신은 패킷이라 불리는 데이터 블록에서 시작된다

 - 스위치가 포워딩과 저장을 하게 한다 (패킷이 저장된 후 포워딩 될 수 있는 독립체 이기 때문이다.)

 - 패킷이 지연될 수 있다.

 


1.5  인터넷 표준

※ 완전히 시험을 거쳐서 사용되는 규격

    반드시 지켜야 하는 규약

 

처리절차

: 인터넷 초안(6개월 정도 유효기간)

 RFC(Request For Comment)로 발간

 완성 단계를 거친 후 요구 수준에 따라 분류

 

 

- RFC의 6개의 완성단계

 

1. 제안표준

 - 인터넷 공동체를 통해 안정된 규격

 

2. 드래프트 표준

 - 적어도 2번의 독자적인 성공, 상호운용성이 이루어져야 2단계로 넘어 올 수 있다.

 - 이 단계에서 문제가 발생하면 수정, 없다면 다음으로 

 

3. 인터넷 표준

 - 드래프트 표준에서(전단계) 구현이 완전하게 이루어졌다면 이 단계로 넘어 올 수 있다.

 

4. 기록단계

 -  최종 구격에 의해 대치되었거나 인터넷표준이 되기 위해 필요한 단계를 통과하지 못함

 

5. 실험단계

 

6. 정보제공

 

 

요구단계

 

요구 - 모든 인터넷 시스템에서 최소한의 적합성이 구현되면 요구 RFC가 된다

권고 - 최소한의 적합성이 요구되지 않는다. 유용성이 있기 때문에 권고가 된다

선택 - 요구, 권고가 되지 안흥ㄴ 것 하지만 유용하면 사용한다

사용제한 - RFC는 제한된 상황에서만 사용

미권고 - 일반적 용도에는 허용되지 않는대

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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