데이터 통신 기본 개념

4.1 회선 구성

* 점대점(Point-to-point) 방식

-메인프레임 형태의 중앙 컴퓨터 한대와 여러개의 터미널들이 독립적인 회선을 이용하여 1:1로 연결되는 방식이다.

-비지능형 터미널을 비동기식으로 중앙 컴퓨터에 연결할때 사용한다.

-TCP/IP 환경에서는 PPP를 사용하여 1:1로 연결한다

 

*다중점(Multi-point)방식

-하나의 전용회선을 이용하여 여러개의 장치들을 연결하고 정보를 송수신하는 방식이다.

-멀티드롭(Multi-drop)방식 이라고도 한다.

-컴퓨터가 폴링하는 시스템에서만 사용 가능하다.

-중앙 컴퓨터가 방송하는 형태로 모든 터미널에 데이터 전송을 한다.

-장점:데이터 양이 적을 때 효과적이며, 비용절감이 가능하다.

-단점:회선이 고장나면 그 지점 이후로 데이터 전송 불가능이다.

 

*교환방식

-회선교환방식:정보가 전송되기 시작할때 물리적으로 연결을 하고 정보가 전부 전송이 된후 연결을 끊는 방식이다. 물리적으로 연결된 회선은 다른 사람이 공유하지 못한다. 음성교환기의 교환방식이 이 방식이다. 이 방식은 3단계로 진행되는데 이는 연결 설정, 데이터 전송, 연결해제이다. 항상 동일한 경로를 경유하여 데이터가 전송된다. 점대점 방식의 전송 구조이다. 상대적으로 긴 연결접속시간이 걸리지만, 전송지연은 발생하지 않는다. 고정적인 대역폭을 사용한다.데이터가 없을 경우에는 회선낭비가 된다.

 

-패킷교환방식:패킷마다 주소를 삽입하는 방식이다.노드들이 패킷을 통해 대역폭을 공유하는 방식이다.패킷의 주소를 보고 최종목적지까지 전달한다. 데이터 트래픽이 없을때 낭비되는 대역폭을 효율적으로 이용한다. 대역폭을 효율적으로 이용잉 가능하다. 교환기의 비용이 감소한다. 교환기도 컴퓨터이기 때문에 소프트웨어에 의한 교환이다. 네트워크가 혼잡한 상황일때에도 반드시 받아진다.

 

-데이터그램방식:컴퓨터 통신의 기본단위이다. 완전한 하나의 독립된 메세지이다. 패킷마다 주소를 넣는다. 송신측의 패킷 순서와 수신측의 패킷 순서가 다를수있다. 상호 설정 절차가 필요없다. 적은 양의 데이터를 전송할 때 효과적이다. 노드별로 데이터를 전송하기 때문에 망 운용에 유연성을 제공한다.

 

-가상회선방식:전송을 하기전에 두 지점사이에 전송경로를 설정한다. 송수신자 주소대신에 전송경로를 패킷에 넣는다.패킷을 신속하게 전송한다.

 

4.2 전송 기술의 종류와 특성

*단방향 전송 방식

-데이터가 한 방향으로 전송되는 방식이다.

*양방향 전송 방식

-데이터를 양방향에서 전송가능하다.

#반이중 전송 방식:두 장치간의 데이터를 교대로 교환한다.(무전기)

#전이중 전송 방식:두 장치간에 동시에 데이터 전송 가능하다.

 

*아날로그 전송방식:신호 감쇄현상을 막기위해 증폭기사용한다.

*디지털 전송 방식:전송거리의 제약을 극복하기 위해 리피터 사용한다.

 

*직렬 전송 방식:한번에 한비트씩 순서대로 전송한다. 

*병렬 전송 방식:여러개의 비트를 그룹으로 한번에 전송한다. 전송속도가 아주 빠르다.

 

*비동기식 전송방식:데이터는 짧은 비트열로 나누어 전송한다. 비트열 전후에 시작비트와 정지비트를 추가한다. 정해진 비트수만큼 전송한 후 정지비트를 확인하고 종료한다. 시작비트와 정지비트로 인한 효율 저하

*동기식 전송방식:데이터 블록 단위로 송수신한다.데이터와 제어정보를 합쳐서 프레임이라고도 한다. 전송효율과 전송속도가 높다.

-비트 전송방식:데이터 블록을 8비트의 플래그를 사용하여 구분한다.

 

4.3 토폴로지: 네트워크 상의 컴퓨터 위치나 케이블 연결 등의 물리적인 배치를 말한다.

 

*버스방식:버스라고 불리는 공통 배선을 모든 노드가 공유한다. 근거리 통신망의 일반적인 방식이다. 케이블링에 소요되는 비용을 최소화 한다. 브로드 캐스팅 방식이다.

-장점:네트워크 구성이 간단하다. 작은 네트워크에 유용하다. 사용이 용이하다.

-단점:통신 채널이 한 개이기 때문에 고장시 네트워크 전체가 동작을 하지 않기때문에 잉여 채널이 필요하다. 트래픽이 많은 경우 효율이 떨어진다.

 

*링방식:데이터의 흐름이 한방향이다.수신된 데이터가 자신의 것이면 해당 데이터를 삭제한다. 그렇지 않으면 인접 노드로 데이터를 전송한다. 만일 수신자가 데이터를 못 받을 경우 송신자는 데이터를 제거해야한다.

-장점:병목현상이 드물다. 제어,검사,회복이 쉽다.

-단점:새로운 네트워크에 대한 확장이나 구조의 변경이 비교적 어렵다. 네트워크상의 어떤 노드라도 문제가 발생하면 네트워크 전체가 통신불능상태에 빠질 수 있다. 다중링 형태로 구성한게 일반적이다.

 

*스타형방식:중앙 노드에 모든 노드들이 연결되어있다.

-장점:고장 발견과 수리가 쉽고, 노드의 추가가 쉽다.

-단점:잠재적 병목성을 가지며, 중앙 노드가 취약하다.

 

*트리 방식:다수의 버스 방식을 허브를 이용하여 트리처럼 연결한다. 제어와 오류해결을 각각의 허브에서 수행한다.

-장점:제어가 간단하며 확장과 관리가 쉽다.

-단점:중앙지점에서 병목성이 심해질 수 있다.

 

*메쉬방식:각 노드가 점대점 방식으로 직접 연결한다.

-장점:고장을 쉽게 발견할 수 있다. 한 노드가 고장났을 때 트래픽 영향을 최소화 시킬 수 있다.

-단점:선로 구축 비용이 많이 든다.

 

4.4 네트워크:통신 회선으로 서로 연결되어있는 노드의 집합이다.

 

*네트워크 구성 요소

-네트워크 케이블:노드를 연결시키는 매개체(동축케이블, 트위스티드 페어,광섬유,무선)이다.

-네트워크 인터페이스 카드(NIC):노드와 네트워크 전송매체를 연결하는 인터페이스이다. 이더넷, 토큰링, 등 여러가지가 존재한다.

 

*네트워크 장비

-허브:연결된 장치들은 네트워크를 공유한다. OSI의 물리계층에서 동작한다. 하나의 버스에 연결된 것처럼 동작한다.

-리피터:전송거리에 따른 감쇄현상을 극복하기 위해 신호를 수신하고, 증폭하여 매체의 다음 구간으로 재전송시키는 장치이다. 물리계층에서 동작한다.

-브리지:근거리 통신망에서 하나의 장비가 데이터를 보내고 있을 때 다른 장비에서 데이터를 보내면 충돌이 발생한다. 이와 같이 충돌이 발생할 수 있는 영역을 충돌 도메인이라고 한다. 충돌도메인을 나누어 주는 장치가 바로 브릿지이다. 데이터링크계층에서 동작한다.

CSMA/CD(유선)

CSMA/CA(무선)

-라우터:IP주소를 기반으로 목적지로 가는 최적의 경로를 선택한다. 브로드캐스트 패킷을 차단하는 기능을 제공한다.

-게이트웨이:2개 이상의 네트워크를 상호 접속한다. 라우터와 혼용하여 사용한다. 다른 네트워크로의 입구를 나타내는 네트워크장비이다. 모든 OSI계층에 걸쳐서 동작한다.프록시 서버나 방화벽 기능도 지원한다.

 

*네트워크 운영체제(NOS):네트워크를 관리하고 제어하는 시스템 소프트웨어이다.

*네트워크 구성 방식

-동등(Peer-to-Peer)방식:각각의 노드가 서버 혹은 클라이언트로 동작한다. 동등한 수평적 관계이다.의존성이 적다. 비용이 적게든다. 데이터 보관에 대한 중앙매체가 없다.

-클라이언트서버방식:중앙집중형 방식이라 보안에 유리하다. 관리자가 필요하다.

 

*근거리 통신망(LAN):좁은 지역(약 50km)내의 통신회선으로 연결된 PC, 메인프레임, 워크스테이션 등의 네트워크 집합이다. 속도는 10~100mbps이다.

*도시권통신망(MAN):1개 도시 정도의 지역을 연결한 정보 통신망이다.

*광역통신망(WAN):국가,대륙 등과 같은 넓은 지역을 연결하는 네트워크

*인터네트워크: 두 개 이상의 네트워크를 연결한다.