A. 데이터 통신
- 전기 통신(telecommunication, 원격통신): 먼 거리에서 행해지는 통신
- 데이터(data): 데이터를 만들어 사용하는 사용자 간에 합의된 형태로 표현된 정보
- 데이터 통신(data communication): 통신매체를 통해 정해진 규칙(통신 프로토콜)에 따라 두 장치 간에 데이터로 표현되는 정보를 교환하는 과정
1. 네트워크 기초 용어
- 시스템: 내부 규칙에 따라 능동적으로 동작하는 대상 (컴퓨터, 자동차 등)
- 시스템의 구분
- 호스트: 컴퓨팅 기능이 있는 시스템
- 클라이언트: 서비스를 요청하는 시스템
- 서버: 서비스를 제공하는 시스템
- 노드: 인터넷에 연결된 시스템의 가장 일반적 용어
FTP 서비스 - 인터페이스: 시스템과 시스템을 연결하기 위한 표준화된 접근 방법
- 전송매체: 시스템끼리 데이터를 전달하기 위한 물리적인 전송 수단
- 프로토콜: 전송 매체를 통해 데이터를 교환하기 위한 특정 규칙
- 네트워크: 프로토콜을 사용하여 데이터를 교환하는 시스템의 집합
- 인터넷: 전 세계 네트워크가 유기적으로 연결되어 동작하는 통합 네트워크
2. 데이터 통신 시스템의 기본 특성
1. 전달(delivery) : 시스템은 정확하게 목적지에 데이터를 전달해야 함.
데이터는 반드시 원하는 장치나 사용자에게 전달되어야 한다.
2. 정확성(accuracy) : 시스템은 데이터를 정확하게 전달해야 함.
전송 도중에 변형되어 수정된 데이터는 사용할 수 없다.
3. 적시성(timeliness) : 시스템은 적시에 데이터를 전송해야 함.
적정시간보다 늦게 전송되어서는 안 된다.
4. 파형 난조(jitter) : 패킷 도착 시간이 조금씩 달라서 (=패킷이 고르게 전달되지 못해) 음성이나 동영상 품질이 일정하지 못하다.
3. 데이터 통신의 구성요소
1. 메시지(message): 통신의 대상이 되는 정보, 즉 데이터.
2. 송신자(sender): 데이터 메시지를 수신하는 장치 (컴퓨터, 전화, 비디오카메라 등)
3. 수신자(receiver): 메시지를 받는 장치 (컴퓨터, 전화, TV 등)
4. 전송매체(medium): 메시지가 송신자에서 수신자까지 이동하는 물리적인 경로. (꼬임쌍선, 동축케이블, 광케이블 등)
5. 프로토콜(protocol): 데이터 통신을 통제하는 규칙의 집합(상호 합의) 프로토콜이 없다면 통신장비가 연결되어 있어도 서로 통신할 수 없게 된다.
4. 데이터 흐름 방향
1. 단방향 방식 (simplex mode)
- 한 쪽 방향으로만 통신 가능 (일방통행)
- 하나의 링크에 연결되어 있는 두 장치 간에 한쪽은 전송만 할 수 있고, 다른 쪽은 수신만 할 수 있다.
- 데이터를 한 방향으로 전송하는데 채널 전체 용량 사용 가능
ex. 자판(입력만 가능), 모니터(출력만 가능)
2. 반이중 방식 (half-duplex mode)
- 각 지국은 송수신 가능. but, 동시에 송수신 불가
ex. 워키토키, 민간 방송용 라디오
3. 전이중 방식 (full-duplex mode)
- 양쪽 지국이 동시에 송수신 가능.
- 신호는 링크의 용량을 공유해서 양방향으로 전달함.
ex. 전화
B. 네트워크
- 통신링크에 서로 연결된 서로 연결된 장치(컴퓨터 등의 호스트, 라우터, 모데 등의 연결 장치)의 모임
- 작업을 여러 컴퓨터에 나누어 처리하는 분산처리(distributed processing)에 사용
1. 네트워크 평가 기준
- 성능(performance)
- 전달시간(transmit time): 메세지가 한 장치에서 다른 장치로 이동하는데 걸리는 시간
- 응답시간(response time): 요구와 응답에 경과된 시간
- 처리량(throughput)과 지연(delay)
- 두 척도는 상반됨. 처리량이 많아지면 네트워크 트래픽 혼잡으로 인해 지연시간 증가
- 신뢰성(reliability)
- 고장의 빈도 수, 고장 난 후 링크를 복구하는데 소요되는 시간 - 보안 (security)
- 불법적인 접속이나 바이러스로부터 보호
2. 물리적 구조: 연결 유형
1. 점대점 회선 구성 (point-to-point line configuration)
- 두 장치 간의 전용 링크를 제공하며, 채널의 전체 용량을 두 기기간의 전송을 위해서만 사용된다. (only for 한 지점 --> 한 지점)
- 송수신되는 데이터의 양이 많을 때 적합. (채널의 전체 용량이 두 기기의 전송만을 위해 사용되니까)
2. 다중점 (multipoint, multidrop)
- 3개 이상의 특정 기기가 하나의 링크를 공유하는 방식
- 채널의 용량을 공간적/시간적으로 공유
- 송수신되는 데이터의 양이 적을 때 적합
3. 물리적 구조: 접속형태 (topology)
- 물리적, 논리적인 네트워크 배치 방식
- 링크와 연결된 장비(노드) 간의 관계에 대한 기하학적 표현
1. 그물형(mesh) 접속형태
- 모든 장치는 다른 장치와 점대점 링크
- 연결되어 있는 두 장치 간의 통신만 담당하는 전용 링크가 있음
- n개의 장치를 서로 연결하기 위해 n(n-1)/2개의 채널이 요구됨
- n-1개의 입출력 포트 필요
| 장 점 | 단 점 |
| - 원활한 자료 전송 보장 - 높은 안정성: 한 링크가 고장나도 전제 시스템에 문제 없음. - 비밀유지 및 보안: 전용선을 사용하기 때문에 원하는 수신자만 데이터 받을 수 있음. - 결함 식별 분리가 비교적 용이함 |
- 케이블의 양과 요구되는 입출력 포트 - 설치와 재구성이 어려움: 모든 장치가 다른 모든 장치와 연결되어야 하기 때문. |
2. 스타형(star) 접속형태
- 허브(hub)라는 중앙제어장치와 점대점 링크 구성.
- 각 장치간 직접적 통신 불가: 각 장치는 서로 직접 연결되어 있지 않음.
- 모든 전송은 제어 장치를 통해 전송: 자료를 제어장치에 보내면 제어장치가 다른 장치로 중계해주는 방식
- 1개의 채널, 1개의 입출력 포트 필요 _ 허브랑만 연결되면 되니까
| 장 점 | 단 점 |
| - 그물형 접속형태보다 적은 비용 - 설치와 재구성 용이 |
허브가 고장나면 전체 시스템 고장 |
3. 버스형(bus) 접속형태
- 다중점 형태: 하나의 긴 케이블이 네트워크 상의 모든 장치를 연결하는 중추(backbone) 네트워크 역할을 함.
- 노드는 탭(tap)과 유도선(drop line)에 의해 버스에 연결
| 장 점 | 단 점 |
| - 설치가 쉽다. - 가장 적은 양의 케이블 사용 |
- 재구성이나 결함의 분리가 어려움 - 중추 케이블의 결함시 다수의 장치에 영향 |
4. 링형(ring) 접속형태
- 각 장치는 자신의 양쪽에 있는 장치와 전용으로 점대점 회선 구성
- 각 장치는 중계기(repeater) 포함
| 장 점 | 단 점 |
| - 설치와 재구성이 쉽다. - 신호는 항상 순환하여 송신자에게 옴 (데이터 간 충돌하지 않음) - 일정 시간 내에 신호가 수신되지 않을 때 경보 사용 |
- 단방향의 경우 링의 결함 시 전체 네트워크 마비 |
C. 네트워크 유형
1. 근거리 통신망 (LAN, Local Area Network)
개인 소유 또는 단일 사무실, 건물 혹은 학교 등에 있는 장치들을 서로 연결하여 자원 공유 목적으로 설계
2. 광역 통신망 (WAN, Wide Area Network)
국가, 대륙 또는 전 세계를 포괄하는 광대역 영역에 데이터, 음성, 영상 및 비디오 정보의 장거리 전송 제공
- 거리 제한 없음
- 통신사가 임대를 목적으로 만들어 사용
D. 교환 (switch)
1. 회선 교환망 (circuit-switched network)
- 데이터 전송 전에 양단 사이의 연결을 설정
- 종단 시스템 간에 회선이라는 전용선 사용
- 용량이 모두 이용될 때만 효율적
2. 패킷 교환망 (packet-switched network)
- 두 종단 사이의 통신은 패킷이라는 데이터 블록에 의해 이루어진다.
- 가변 전송률을 지원: 통신 시 경로가 확정되지 않음 (통신 속도 지연 가능성 있음)
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