데이터 통신 개요

데이터 통신

1장 데이터 통신 개요

1.1 정의

데이터는 개념, 의사, 명령 등을 사람이나 기계가 처리할 수 있도록 숫자, 문자, 기호 등으로 기록한 것을 의마한다. 데이터는 0과 1로 이루어진 이진화된 정보의 단위이다. 

정보는 데이터를 처리한 결과로써 사용자에게 의사결정에 도움이 되는 의미있는 데이터이다.

통신은 정보원과 수신원간의 정보 이동 현상을 의미한다.

분류를 하면 다음과 같다.

전송매체로 분류하면 무선 통신, 유선 통신이 있다.

신호형태로는 아날로그 통신, 디지털 통신이 있다.

신호의 종류에는 전기 통신, 광 통신이 있다.

이용 대상은 공중 통신, 전용 통신이 있다.

정보의 표현 형태는 음성 통신, 화상 통신, 데이터 통신, 영상 통신, 멀티미디어 통신이 있다.

데이터 통신은 문자, 숫자, 기호 등으로 처리된 정보가 정보원과 수신원간의 이동하는 통신이다.

컴퓨터 통신은 데이터 전송 뿐만 아니라 데이터 처리도 포함된다.

문자, 숫자, 기호 등은 아스키 코드와 같은 이진 숫자로 표시한다.

아스키코드는 한 문자를 전송하는데 8비트(7비트는 정보 비트, 1비트는 패리티 비트)로 총 128개의 문자를 표현한다.

EBCDIC는 IBM 대형 컴퓨터에 사용하기 위한 코드로, 256개의 문자를 표현한다.

유니코드는 8비트의 문자 데이터를 16비트로 확장하여 전세계의 모든 문자를 표현하는 표준 코드

*데이터 통신의 목표

-데이터 전송의 정확성:데이터가 전송 중에 잡음, 신호 감쇄 등에 의해 형태가 변경된다. 이 때문에 잘못된 정보가 전송된다. 정확성을 높이기 위해 채널 코딩을 사용한다. 

-데이터 전송의 효율성: 보내는 정보의 가치가 데이터 전송 장비의 가치보다 작으면 비효율적이다. 효율성을 위한 기술로는 소스 코딩이 있다.

-데이터 전송의 안전성 : 데이터가 제3자에게 노출되면 안된다. 안전성을 위한 기술로는 보안 코딩이 있다.

-채널 코딩: 전송 데이터에 잉여 정보를 추가함으로써 비트 오류율을 낮춰주는 방법이다. 해밍코드,CRC, Convolutional Code 등이 있다.

-소스 코딩 : 디지털 형식으로 변환, 압축하는 과정이다. 평균 코드 길이가 최소화되도록 한다. JPEG, MPEG, PCM, LZW, ZIP, ARJ 등이 있다.

-보안코딩: 전송하는 데이터를 안전하게 보내는 과정이다. 대칭키 및 비대칭키 암호화 알고리즘이 있다.

*정보통신의 분류

-정보 통신:컴퓨터 정보처리와 통신의 결합으로써 컴퓨터 처리 기술과, 통신기술, 그리고 컴퓨터 기술과 통신 기술이 결합된 새로운 기술까지 포함하는 말이다.

-정보 통신의 분류

#음성 통신 : 일반적으로 전화망을 이용한 통신을 말한다.

#멀티미디어 통신:음성,데이터,화상 통신을 통합하였다.

#화상통신 : 그래픽 정보를 전송한다.

#영상통신 : 단방향 전송방식인 TV방송을 포함한다.

#데이터통신 : 모든 형태의 정보 통신을 포함한다.

1.2 구성요소

*데이터 통신 시스템 : 컴퓨터와 원거리에 있는 다른 컴퓨터를 회선으로 연결하여 정보를 처리하는 시스템이다. 전송설비, 교환기기, 데이터 단말장치, 회선 종단장치 등과 같은 요소를 포함한다.

*데이터 통신 시스템의 요소

-메시지:통신의 목적이 되는 정보이다

-송신자:메시지의 생성 및 전송하는 장치이다

-수신자:메시지를 수신하는 장치이다

-전송매체:메시지가 송신자로부터 수신자에게 전달되는 물리적인 경로이다.

-프로토콜:데이터 통신의 규칙이다.

1.3프로토콜

*프로토콜:네트워크에서 정보를 신뢰성있고, 안전하고, 효율적으로 주고받기위해 사전에 약속한 규범이다. 다른 종류의 시스템간에도 통신이 가능하도록 만든 표준이다. 전달되는 정보의 형태, 오류 제어, 동기방식의 약속이다.

*주요요소

-구문(syntax):데이터의 포맷, 코딩, 시그널레벨을 정의한다. 데이터의 구조와 순서에 대한 정의를 나타낸다.

-의미(sementics):해당 패턴에 대한 해석과 해석에 따른 전송제어, 오류수정에 관한 제어정보를 정의한다.

-타이밍(Timing):두 객체간의 통신 속도를 조절한다.메시지의 전송한 시간, 순서 등에 대한 정의를 한다.

*프로토콜의 기능

-단편화와 재결합(Fragmentation and Reassembly):응용계층에서 만들어진 연속적인 비트 스트림 메시지를 하위계층에서 작은 블록으로 나눠 단편화를 만든다.

그리고 그 단편화 된 데이터를 받아 다시 결합하는 것을 재결합이라 한다.

-연결제어(Connection Control):데이터를 송수신하는 개체간의 논리적인 연결없이 데이터를 주고받는 것을 비연결형 데이터전송이라 하고, 데이터를 송수신하는 개체간에 논리적인 연결을 맺은 후 데이터를 주고받는 것을 연결형 데이터 전송이라 한다.

-흐름제어(Flow Control):송신측에서 데이터 양이나 속도를 조정하는 기능을 말한다. 송신측과 수신측의 데이터 송수신 속도 차이나 네트워크의 내부 문제 등으로 인한 정보의 유실을 방지한다. 수신측의 확인신호(ACK)를 받기 전까지 데이터를 전송하지 않는 방식을 정지대기(stop-and wait)이라 하며, 송신측에서 확인 신호를 받기전에 송신측에서 미리 데이터 양을 정해주는 기법을 슬라이딩 윈도우 기법이라 한다.

-에러제어:정보 전송시 채널이나 네트워크의 에러로 인해 데이터나 제어정보가 유실되는 경우를 대비하기 위한 기법이다. 정보의 프레임 순서를 검사하여 오류를 찾고, 프로토콜 데이터 단위를 재전송한다. 패리티 비트 검사 방식과 순환 잉여도검사 방식이 있다.

-동기화(synchronization): 두 개체사의 정보를 송수신할 떄 초기화 상태, 종료 상태 등을 동기화하는 것이다

-순서화(sequencing):데이터를 단편화하여 전송할 경우 데이터들이 올바른 순서로 전송하도록 검사하는 기능이다. 연결 중심의 데이터 전송에만 사용된다.

1.4 표준기구/표준안

-표준:정확하고 효율적인 통신을 위해서 필요하다

*국제표준기구(ISO), OSI(Open Systems Interconnection), ITU-T,ANSI(American National Standards Institute), IEEE(Institue of Electrical and Electronics Engineers),EIA(Electronic Industies Association),IETF,RFC