데이터 통신

직렬 전송

정보를 구성하는 각 비트들이 하나의 전송 매체를 통하여 한 비트씩 순서적으로 전송되는 형태

하나의 전송 매체만 사용하므로 전송 속도가 느리지만 구성 비용이 적게 든다.

원거리 전송에 적합하며 대부분의 데이터 통신에 사용된다.

 

병렬 전송

여러 개의 전송 매체를 통하여 동시에 전송되는 형태.

전송 속도는 빠르지만 구성 비용이 많이 든다.

근거리 전송에 적합하며 주로 컴퓨터와 주변 장치 사이의 데이터 전송에 사용된다.

 

 

구분	단방향(Simplex)	반이중(Half-Duplex)	전이중(Full-Duplex)
방향	한쪽 방향으로만 전송이 가능	양방향이 가능하지만 동시에는 불가능	동시에 양방향 전송이 가능
선로	2선식	2선식	4선식
예	라디오, TV	무전기	전화

 

 

비동기식 전송

문자 단위로 동기 정보를 부여해서 보낸다.

1개의 start bit, 1,2개의  stop bit를 가진다.

휴지 시간이 있을 수 있다.

문자마다 시작과 정지를 알리기 위한 비트가 2~3비트씩 추가되므로, 전송 효율이 떨어진다.

저속이다.

 

 

 

동기식 전송

블록(프레임)으로 만들어 일시에 전송하는 방식.

동기를 유지하기 위해 타이밍 신호(클럭)를 계속적을 공급하거나 동기 문자를 전송.

휴지 시간이 없다.

고속이다.

 

 

 

주파수 분할 다중화(FDM: Frequency Division Multiplexing)

통신 회선의 주파수를 여러 개로 분할하여 여러 대의 단말기가 동시에 사용할 수 있도록 한 것이다.

하나의 대역폭을 작은 대역폭(채널) 여러 개로 분할하여 여러 단말기가 동시에 이용할 수 있게 하는 방식.

보호 대역이 존재.

 

 

 

시분할 다중화(TDM: Time Division Multiplexing)

대역폭을 일정한 시간 폭으로 나누어 채널 몇 개가 한 전소로의 시간을 분할해서 사용.

 

동기식 시분할 다중화

• 일반적인 시분할 다중화, 모든 단말기에 균등한 시간 폭을 제공.
• 데이터를 갖고 있지 않은 터미널에 할당된 타임 슬롯은 낭비되는 비합리적인 면이 있다.

비동기식 시분할 다중화

• 실제로 전송할 데이터가 있는 단말기에만 시간 폭을 제공

 

 

방식	장점	단점
동기식 TDM	모든 프로토콜에 투명성을 가진다.	타임슬롯, 즉 대역폭이 낭비된다.
비동기식 TDM	대역폭의 이용효율을 높인다.	흐름제어가 필요하며 흐름제어를 위한 프로토콜에 의존적이다. 데이터 트래픽 발생비율이 고르게 분포되어 있을 때 전송 지연 및 성능 저하를 야기시킬 수 있다.

 

 

 

 

코드 분할 다중화

여러 사용자가 시간과 주파수를 공유하면서 각 사용자에게 서로 다른 코드를 부여하여 전송하고, 수신 시에는 송신 시 사용했던 코드와 동일한 코드를 곱하여 원래의 신호를 복원하는 FDM과 TDM의 혼합 방식이다.

코드 분할 다중화를 다른 말로 스펙트럼 확산(SS: spread spectrum) 다중화라고도 한다.

 

주파수 대역확산 기술을 사용하여 정보를 전송.

여러 사용자가 시간과 주파수를 공유하면서 신호를 송수신할 수 있는 통신 방식.

 

 

 

장점

• 큰 전송량을 확보할 수 있어 멀티미디어 서비스가 가능.(FDM 방식의 최대 20배).
• 도청과 간섭을 받지 아니하여 통신 비밀 보장이 가능하다.
• 간섭의 최소화로 회선 품질이 양호하다.

 

단점

• 정밀한 전력제어 기능이 요구. 그렇지 않으면 통화가 혼선이 많이 생긴다.
• 수신부에서는 높은 하드웨어 기술이 필요.
• 송수신시 사용된 코드가 동기화되지 않으면 잡음으로 처리

 

 

 

OSI 참조 모델

물리 계층

호스트를 전송 매체와 연결하기 위한 인터페이스 규칙과 전송 매체의 특성을 다룬다.

 

데이터링크 계층

회선 제어, 전송 제어, 오류 제어, 흐름 제어, 동기화 등.

대표 프로토콜: BSC 전송 제어 절차, HDLC 전송 제어 절차 등.

 

네트워크 계층

경로 설정과 중계

흐름 제어, 오류제어

X.25

 

전송 계층

종단 사용자 간의 흐름 제어(end to end), 오류 제어

일관성이 있고 투명한 데이터 전송을 가능하게 한다.

연결성과 비연결성 등의 두 가지 운용 모드를 지원한다.

 

 

세션 계층

세션 관리, 동기 관리, 대화 관리, 원활한 종료

 

표현 계층

서로 다른 형식을 변환해주거나 공통 형식을 제공한다.

압축 및 암호화.

 

OSI 계층

사용자(응용 프로그램)와 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스를 제공한다.

 

 

TCP/IP의 구조

응용계층

응용프로그램 간의 데이터 송 수신 제공.

HTTP, TELNET, FTP, SMTP, SNMP.

 

전송계층

호스트들 간의 신뢰성 있는 통신 제공

TCP, UDP

 

인터넷 계층(네트워크 계층)

데이터 전송을 위한 주소 지정, 경로 설정을 제공

IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP

 

네트워크 액세스 계층

실제 데이터(프레임)를 송수신하는 역할

Ethernet, IEEE 802, HDLC, X.25, RS-232C 등

 

 

TCP(Transmission Control Protocol)

연결 지향형 프로토콜.

패킷을 주고받기 전에 미리 연결을 맺어 가상 경로를 설정하는 연결 지향형 프로토콜이다.

연결을 설정하는 과정, 연결을 종료하는 두 과정이 존재.

신뢰성 있는 경로를 확립하고 메시지 전송을 감독한다.

순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능을 한다.

패킷의 분실, 손상, 지연이나 순서가 틀린 것 등이 발생할 때 투명성이 보장되는 통신을 제공한다.

슬라이딩 윈도 제어로 속도 향상.

 

 

UDP(User Datagram Protocol)

비연결형 서비스를 제공.

TCP에 비해 상대적으로 단순한 헤더 구조를 가지므로, 오버헤드가 적다.

실시간 전송에 유리, 신뢰성보다는 속도가 중요시되는 네트워크에서 사용된다.

 

 

 

LAN 프로토콜

IEEE 802.3: CSMA/CD

IEEE 802.4: 토큰 버스 프로토콜

IEEE 802.5: 토큰링 프로토콜

IEEE 802.11: CDMA 폴링(무선 LAN)

IEEE 802.15.1: 블루투스

 

 

네트워크 관련 장비

리피터

네트워크 모델의 물리층에서 동작.

신호의 감쇠 현상을 복원해 주는 장치.

 

허브

네트워크 모델의 물리층에서 동작.

다중포트 중계기. 물리적인 성형 접속형태에서 단말기들 간에 연결을 만들어낸다.

 

브리지(Bridge)

데이터링크 계층에서 동작하는 네트워킹 장비.

복수의 LAN을 결합하기 위한 장비이다.

리피터는 동일한 유형의 LAN끼리만 연결할 수 있었지만 브리지는 서로 다른 유형의 LAN 끼리도 연결할 수 있다.

Data의 움직임을 제어함으로써 내부와 외부 간 LAN의 정보량과 트래픽 양을 조절하는 기능이 있다.

 

 

라우터

두 개의 서로 다른 형태의 네트워크를 상호 접속하는 3계층(네트워크 계층) 장비.

라우터는 구조가 다른 망끼리도 연결할 수 있어 LAN과 WAN을 연결하는 데 주로 사용한다.

네트워크 계층에서 연동하여 경로를 설정하고 전달하는 기능을 제공하는 장비이다.

적절한 전송 경로를 선택하고 이 경로로 데이터를 전달한다.

 

 

게이트웨이

프로토콜이 전혀 다른 네트워크 사이를 결합하는 장치이다.

 

 

모뎀이란

원 신호를 아날로그 변조 방식으로 원격지까지 실어나를 수 있음.

송신쪽에서, 이진 데이터 신호를(데이터) 아날로그 신호로 인코딩하고,

수신쪽에서, 아날로그 신호를 이진 데이터로 디코드 하여 주는 장치

 

송신측 기능

디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸어주며, 또한, 반송파 주파수에 신호를 태워주어(변조) 멀리까지 신호 전송.

 

 

PCM 과정

표본화 → 양자화 → 부호화 → 복호화 → 여파화(필터링)

 

 

프로토콜

컴퓨터와 단말기 사이에서 효율적이고 신뢰성 있는 정보를 주고받기 위해 송수신 측사이에 정해둔 통신규약.

 

 

POP(Post Office Protocol)

멀리 떨어져 있는 메일서버에 지정된 사용자ID를 접속해서, 메일박스 내에 도착한 메일을 자신에게 가져오기 위해 사용되는 비교적 간단한 프로토콜.

 

SNMP(Simple Network Management Protocol)

네트워크 장비 요소 간에 네트워크 관리 및 전송을 위한 프로토콜

 

ARP

논리적 IP주소를 물리적인 MAC 주소로 바꾸어주는 역할.

 

RARP

MAC주소로부터 IP 주소를 얻음.

 

 

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

네트워크상에서 동적으로 IP 주소 및 기타 구성정보 등을 부여/관리하는 프로토콜

 

 

 

전송제어 문자

EOT

링크 해제 요청

 

SOH

머리말의 시작

 

 

전송 제어 절차

회선의 접속(데이터 통신 회선 설정) → 링크의 설정(데이터링크 설정) → 데이터전송(정보메시지 전송) → 링크의 종료(데이터링크의 종결) → 회선 절단(데이터 통신회선의 절단)

 

 

LAN(근거리 통신망) 특징

근거리 전용선으로 구축한 네트워크ㄹ 병원, 대학교, 공장 등에 알맞다.

광대역 전송이 가능하다.

전송속도가 빠르다.

기기의 배치와 확장이 용이하다.

 

 

블루투스

스웨덴의 에릭슨에 의하여 최초로 개발된 근거리 통신 기술로 휴대폰, PDA, 노트북과 같은 휴대 가능한 장치들 사이의 양방향 정보 전송을 목적으로 한다.

 

 

종합정보통신망

디지털 교환기와 디지털 전송로에 의하여 구성된 하나의 통신망으로 전화, 데이터, 팩시밀리, 화상 등 다른 복수의 통신 서비스를 제공하는 디지털 통신망을 말한다.

 

 

인트라넷

단체의 직원만 접근이 가능한 사설망.

 

 

엑스트라넷

인터넷 기반 기술을 이용하여 기업들이 외부보안을 유지한 채 협력 업체 간의 효율적인 업무처리를 위해 사용되는 네트워크