데이터통신

1. 신호 변환

1) 부호화(Encoding)

    정보 또는 신호를 다른 신호로 변화시키는 과정

2) 변조(Modulation)

    부호화된 신호를 반송 신호(Carrier Signal)에 싣는 과정

3) 변환 방법

• 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환 : MODEM
• 디지털 데이터를 디지털 신호로 변환 : DSU
• 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환 : CODEC
• 아날로그 데이터를 아날로그 신호로 변환 : 전화

2. 전송 속도

• 변조 속도 : 통신 회선에서 1초에 변조할 수 있는 횟수(baud)
• 데이터 신호 속도 : 1초에 전송할 수 있는 비트수(bps)
• 베어러 속도 : 동기 신호, 상태 신호 등을 포함 해서 전송 속도 표시
                      단위 - bps
• 데이터 전송 속도 : 시간은 초, 분, 시를 사용하고 데이터 단위는 비트, 니블,
                              바이트 등을 사용

3. 전송 방법

1) 전송망의 형태

    ① 완전 연결형(Fully connected)

• 모든 노드들이 직접 연결
• 점-대-점 회선으로 연결, 병렬 처리 가능

    ② 부분 연결형(Partially connected)

• 그물(Mesh)형 또는 격자형이라고도 함
• 원거리 통신망에 사용

    ③ 링형(Ring topology)

• 점-대-점으로 연결된 리피터의 집합으로 형성
• 데이터는 한 방향 또는 양방향으로 전송
• LAN에서 가장 많이 사용

    ④ 버스형(Bus topology)

• 모든 노드들이 탭을 통하여 버스라 불리는 하나의 케이블에 연결되는 구조
• 각 장치간 독립성이 높음
• 터미네이터(Terminator)

    ⑤ 스타형(Star topology)

• 중앙 집중식 구조

    ⑥ 트리형(Tree topology)

• 버스형이 확장된 형태
• 분산 처리 시스템이 가능

2) 전송 방식

    ① 단방향 통신과 양방향 통신

• 단방향 통신(Simplex)
• 반이중 통신(Half-Duplex)
• 전이중 통신(Full-Duplex)

    ② 직렬 전송(Serial transmission)과 병렬 전송(Parallel transmission)

• 직렬 전송 : 하나의 문자를 구성하는 각 비트들이 하나의 전송선을 통하여
                          순서적으로 전송
• 병렬 전송 : 하나의 문자를 구성하는 각 비트들이 여러 개의 전송선을 통하
                          여 동시에 전송

    ③ 동기식 전송과 비동기식 전송

•  동기식 전송(Synchronization transmission)
  • 한 문자 단위가 아니라 여러 문자를 수용하는 데이터 블록 단위로서 전송
  • 블록 단위의 전송 방식이므로 반드시 버퍼가 필요
  • 전송효율이 높아 고속 전송 속도에 사용
• 비동기식 전송(Asynchronization transmission)
  • 보통 한 문자 단위와 같이 매우 작은 비트 블록의 앞과 뒤에 각각 스타트
    비트와 스톱 비트를 삽입하여 비트 블록의 동기화를 취해 주는 방식
  • 5비트에서 8비트까지의 한 문자 단위마다 전후에 문자의 시작과 끝을 알
    리는 스타트 비트와 스톱 비트를 두고 매 문자 단위로 전송하는 방식
  • 방식이 단순하고 저렴
  • 오버헤드를 요구하므로 전송 효율이 매우 낮다
  • 저속 전송 속도에서 사용

4. 전송 지연

1) 전송 에러

    ① 전송 손상

        정보 손상의 원인 : 감쇠 현상(Attenuation)

                                    지연 왜곡(Delay Distortion)

                                    잡음(Noise)

    ② 잡음

• 열잡음 : 백색 잡음, 제거될 수 없는 잡음
• 주파수 간 상호 간섭
• 누화 : 혼선
• 충격 잡음
• 위상 지터 잡음

2) 전송 에러 제어

    ① 에러 제어 방식

자기 정정 방식	에러 정정 부호 방식 : 해밍 코드 사용 자동 연속 방식
재전송 정정 방식	정보 궤한 방식 자동 반복 요청(ARQ) 방식 : 정지-대기 ARQ                                        연속적 ARQ, 적응적 ARQ 에러 검출 부호 방식

  

    ② 재전송 정정 방식

• 패리티 검사
• CRC(Cyclic Redundancy Check) : 다항식 코드 사용
                                                    가장 우수한 방식, 집단 에러 검출
• 정마크 부호 검사
• 그룹 계수 검사(Group Count Check)

5. 전송 오차율

• 비트 에러율 = 수신 에러 비트수 / 송신한 전체 비트수
• 문자 에러율 = 수신 에러 문자수 / 송신한 전체 문자수
• 블록 에러율 = 수신 에러 블록수 / 송신한 전체 블록수

6. 변조 방식

1) 인코딩

    ① 디지털 데이터를 디지털 신호로 변조

종  류	특  징
단류 방식	0값은 0 볼트, 1값은 - 또는 + 볼트(volt)로 전송하는 방식
복류 방식	0값은 - 또는 + 볼트, 1값은 + 또는 - 볼트로 전송하는 방식
NRZ(Non Return Zero)	비트 신호가 전송될 때마다 볼트 값이 변하는 방식
RZ(Return Zero) 방식	비트 신호가 전송될 때마다 볼트 값이 변하지만 NRZ와 달리  다음 비트 신호가 시작되지 전에 항상 0 볼트로 복귀하는  방식
양극성(Bipolar) 방식	1값이 전송될 때마다 상태가 반전되고 0값은 0 볼트를 유지  하는 방식

 

    ② 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환

• 방법 : PCM(Pulse Code Modulation)방식 사용
• CODEC(COder & DECoder)를 사용 : 전송시 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환하고, 수신은 역변환을 수행

2) 변조

    ① 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환

        종류 : 진폭 편이 변조(ASK : Amplitude-Shift Keying)

                 주파수 편이 변조(FSK : Frequency-Shift Keying)

                 위상 편이 변조(PSK : Phase-Shift Keying)

    ② 아날로그 데이터를 아날로그 신호로 변환

         종류 : 진폭 변조(AM)

                  주파수 변조(FM)

                  위상 변조(PM)

 

데이터전송장치

 

1. 변조 방식

1) 진폭 편이 변조(ASK : Amplitude-Shift Keying)

• 두 가지 2진수 값을 서로 다른 진폭을 가진 신호로 표현
• 장점 : 회로가 간단하고 가격이 저렴
• 단점 : 잡음이나 신호의 변동에 약함

2) 주파수 편이 변조(FSK : Frequency-Shift Keying)

• 두 가지 2진수 값을 서로 두 가지 다른 주파수로 표현
• 주로 저속(1,200bps 이하)의 비동기식 전송에 많이 사용
• 장점 : 진폭 편이 변조 방식보다 에러에 강하고 비교적 회로가 간단
• 단점 : 정보 전송률을 높이기 위해 높은 주파수의 반송파 필요

3) 위상 편이 변조(PSK : Phase-Shift Keying)

• 반송 신호의 위상을 변화시켜서 데이터를 표현
• 주로 중고속의 동기 전송에 많이 사용
• 위상을 달리함으로써 복잡도가 높은 데이터 전송률이 높아짐
• 모뎀에서 주로 사용되는 방식

2. PCM(Pulse Code Modulation)

• 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환하는 방법
• PAM으로부터 계량화 과정을 통하여 코드화된 디지털 신호를 만드는 변조 방식
• 진폭 변조 방식에 해당되는 방법
• 장점 : 전송 레벨 변동이 없음
            누화와 잡음에 강함
            다중화가 용이
• 단점 : 점유 주파수 대역폭이 큼
• PCM 진행 과정
  

  표본화(Sampling)	신호의 진폭을 일정 간격으로 읽음
  ↓
  양자화(Quantizing)	읽은 표본값을 수량화
  ↓
  부호화(Encoding)	양자화된 값을 디지털 부호로 변환
  ↓
  복호화(Decoding)	디지털 신호를 수신측에서 원래의 신호로 복원
  ↓
  여과(Filtering)	원래의 입력 신호로 복원

   

3. on-Line 접속 방식

1) 오프라인 시스템(Off-Line System)

    단말 장치와 컴퓨터가 통신 회선으로 직접 연결되지 않고 중간에 사람이 개입하는 방식

2) 온라인 시스템(On-Line System)

    구성요소 : 단말 장치, 통신 제어 장치, 통신 회선, 컴퓨터

• 질의 응답(Inquiry and Response)
• 메시지 교환(Message Switching)
• 데이터 수집 분배(Data Gathering Data Distribution)
• 시분할 시스템(Time-Sharing System)
• 원격 일괄 처리(Remote Batch Processing)
• 실시간 처리(Real Time Processing)

 

데이터회선망

1. 데이터 링크(Data Link)

1) 데이터 링크

    통신하는 두 스테이션간의 통신 매체

2) 종류

    점-대-점(Point-To-Point), 멀티 포인트(Multipoint)

3) 데이터 링크 제어 절차

통신 회선의 접속

↓

데이터 링크의 확립

↓

정보의 전송

↓

데이터 링크의 해제

↓

통신 회선의 종료

 

4) 데이터 링크 제어

• 프레임 동기화(Frame synchronization)
• 다양한 회선 구성과 사용
• 흐름 제어
• 주소 지정
• 에러 제어
• 링크 관리
• 동일한 링크에서의 데이터와 제어

5) 데이터 링크 설정 방식

경쟁(Contention) 방식	데이터를 송신하기 전에 송신 가능 여부를 질의해서 회선을 사용할 수 있게되면 주국으로 설정되어 데이터를 송신할 수 있는 방식
폴림/셀렉팅(Polling/Selecting) 방식	경쟁을 방지하기 위해서 주국이 종국을 하나씩 선택하여 데이터 송신 여부를 확인하는 방식

 

2. Pop segment multipoint

1) 세그멘테이션(Segmentation)

    전송 데이터를 작은 블록으로 나누는 작업

2) PDU(Protocol Data Unit)를 작게 만드는 이유

• 네트워크에서 받을 수 있는 데이터의 크기가 제한되어 있음
• PDU가 작을수록 에러 제어가 편리
• 여러 사용자가 전송장비를 고유할 때 적은 지연 시간으로 공정하게 액세스 가능
• 수신 엔티티에서 데이터를 저장할 버퍼의 크기를 줄일 수 있음

3. 채널(Channel)

• 채널 : 단말 장치들 사이의 경로
• 채널 용량(Channel capacity) : 정보가 에러 없이 그 채널을 통해 보내어질수 있는 최대 속도를 의미, bps로 표현
                                                 C = Wlog₂(1+S/N)   W : 대역폭,  N : 잡음,  S : 신호 세기

4. Mesh network

• 부분 연결형 방식으로 구성된 네트워크
• 교환국과 연결된 단말 장치들을 위해서 경로 배정 전략이 필요
• 회선에 에러가 발생해도 다른 경유지를 통해서 연결될 수 있음
• 통신망을 구성하는 비용이 비교적 저렴
• 원거리 통신망에서 많이 사용

5. Terminal configuration

1) Point-to-Point 방식

• 중앙의 컴퓨터와 여러 개의 터미널들이 독립적인 회선을 이용하며 일대일로 연결
• 전송되는 데이터 양이 많을 때 적합
• 데이터 링크 설정 방식 : 경합 방식을 사용
• 스테이션의 수가 증가하거나 거리가 멀수록 고비용
• 고장 발생시 보수가 용이

2) Multipoint 방식

• 여러 대의 터미널이 하나의 통신 회선에 같이 연결
• 멀티드롭(Multidrop) 방식이라고도 함
• 데이터 링크 설정 방식 : 폴링/셀렉팅 방법을 사용
• 하드웨어와 통신 회선 비용이 저렴하지만 고장시 유지 보수가 어려움

3) 교환(Switching) 방식

• 상호 연결된 노드들의 모임인 교환망으로 구성되어 이들의 네트워크를 통해서 데이터를 송수신함
• 각 스테이션은 한 개의 통신 포트만으로 통신망의 노드에 접속함
• 노드와 스테이션간의 링크 : 점-대-점
• 노드와 노드 사이의 링크 : 주로 다중화된 링크
• 종류 : 회선 교환망, 메시지 교환망

4) 방송 통신망

• 교환기를 사용하지 않고 모든 스테이션은 공유된 전송 매체를 통하여 데이터를 전송
• 종류 : 위성 통신망, 패킷 무선망, 버스나 링의 LAN

 

 

데이터전송시스템

1. 프로토콜(Protocol)의 개념

1) 정의

    하나의 통신 시스템에서 원격지에 있는 다른 통신 시스템과 전송 매체를 통하여 통신을 수행할
    수 있도록 해주는 일련의 절차나 규범의 집합

2) 구성요소

• 구문(Syntax)
• 의미(Semantics)
• 타이밍(Timing)

3) 분류

    ① 직접/간접(Direct/Indirect) 프로토콜

    ② 단일체/구조적(Monolithic/Structured) 프로토콜

    ③ 대칭/비대칭(Symmetric/Asymmetric) 프로토콜

    ④ 표준/비표준(Standard/Nonstandard) 프로토콜

4) 기능

• 단편화와 재조립(Segmentation, Reassembly)
• 캡슐화(Encapsulation)
• 연결 제어(Connection control)
• 흐름 제어(Flow Control)
• 순서 바로잡기(Ordered delivery)
• 에러 제어(Error control)
• 동기화(Synchronization)
• 주소 부여(Addressing)
• 다중화(Multiplexing)
• 전송 서비스(Transmission Service)

5) 프로토콜 전송 방식

    ① 문자 방식

• 특수 문자를 사용해서 데이터의 처음과 끝을 나타내는 방식
• 대표적 프로토콜 : BSC 프로토콜

    ② 바이트 방식

• 데이터의 헤더에 전송 데이터의 문자 개수, 메시지 수신 상태 등의 제어 정보를 포함하는 방식
• 대표적 프로토콜 : DDCM 프로토콜

    ③ 비트 방식

• 특수한 플래그 문자를 메시지의 처음과 끝에 포함시켜 전송하는 방식
• 대표적 프로토콜 : SDLC, HDLC

2. OSI 7계층 프로토콜

1) 탄생 배경과 목적

• 1977년 ISO에서 제정
• 시스템 연결에 사용되는 표준을 개발하기 위한 공통적인 방법을 제시

2) 각 계층의 기능

계  층		기  능
1	물리	▶ 비트 스트림을 전송 매체를 통해서 전송 ▶ 실제 회선의 연결을 확립, 유지, 단절하기 위한 기계적,     전기적, 기능적, 절차적 특성을 정의
2	데이터 링크	▶ 물리적인 링크를 통하여 신뢰성있는 정보를 전송하는 기능 ▶ 체크섬을 포함한 데이터 블록(frame)을 전송 ▶ 동기화, 에러 제어, 흐름 제어 기능을 담당
3	네트워크	▶ 상위 계층에게 연결하는데 필요한 데이터 전송과 교환 기능을     제공 ▶ 네트워크를 통하여 데이터 패킷을 전송 ▶ 경로 제어와 유통 제어를 수행
4	전송	▶ 종단간에 신뢰성있고 투명한 데이터 전송을 제공 ▶ 종단간 에러 복구와 흐름 제어, 다중화 기능을 담당
5	세션	▶ 응용간의 통신에 대한 제어 구조를 제공 ▶ 응용들 사이의 연결을 확립, 유지, 단절시키는 수단을 제공
6	표현	▶ 데이터 표현의 차이를 해결하기 위한 표현 형식의 변환 ▶ 암호화, 내용 압축, 형식 변환 등의 기능을 제공
7	응용	▶ 사용자가 OSI 환경을 이용할 수 있는 서비스를 제공

 

3. TCP/IP

1) 특징

• 네트워크 기술의 독립성
• 임의의 사이호 접속
• 송수신자의 응답
• 공통의 응용 프로그램을 제공

2) OSI 7계층과 TCP/IP

    ① 개념적 차이

차이점	OSI 모델	TCP/IP
시스템의 유연성	계층의 독립성과 인접한 계층간의 인터페이스를 잘 정의하고 있지만 복잡한 통신 구조에서는 유연성이 떨어짐	하나의 계층에 네트워크의 환경, 서비스 유형에 따라 여러 개의 프로토콜 사용 가능 상황에 따라서 인접한 계층을 건너뛰어 다음 계층이 제공하는 서비스를 직접 이용할 수 있음
시스템의 특성	송수신지간에 가상적인 경로를 할당하는 연결형 서비스에 중점	신뢰도가 낮은 네트워크에서도 사용할 수 있는 비연결형 서비스에 중점
관리 기능	연결형 서비스이기 때문에 부적합	사용자 확인, 요금 부과와 같은 관리 기능은 계층별 세부규약을 구분하기 어렵기 때문에 비연결 서비스에 적합

 

    ② 구조적 차이

▼ OSI 모델		▼ TCP/IP 구조
응용 계층		프로세스/응용 계층 (Process/Application Layer)	SMTP, FTP Telnet, SNMP
표현 계층
세션 계층
전송 계층		호스트-호스트 계층	TCP, UDP
네트워크 계층		인터넷 계층	IP, ICMP
데이터 링크 계층		네트워크 접속 계층 (Network Interface Layer)	Ethernet, 토큰링 X.25, 디지털 회선
물리 계층

 

3) 주요 프로토콜

    ① TCP(Transmission Control Protocol)

• 전이중 방식
• 시간 감사
• 순서 전송
• 보안과 우선 순위 표시를 제공
• 에러 점검

    ② UDP(User Datagram Protocol)

• 비연결 프로토콜
• 블록 단위의 데이터 전송
• 신뢰성 없는 데이터 전송(데이터 재전송 및 흐름 제어가 없음)
• 슬라이딩 윈도우와 같은 복잡한 기술을 사용하지 않음

    ③ IP(Internet Protocol)

• 비연결 프로토콜
• 32비트 크기의 인터넷 주소
• TCP로부터 받은 세그먼트를 패키 형식으로 분할

    ④ ICMP(Internet Control Message Protocol)

• IP에서 발생하는 오류를 처리하기 위한 프로토콜
• 에러가 발생하면 송신지 호스트에 에러 메시지를 발송

    ⑤ ARP(Address Resolution Protocol)

        호스트의 IP 주소를 네트워크 접속 장치의 물리적 주소로 번역

    ⑥ RARP(Reverse Address Resolution Protocol)

        ARP와 반대로 물리적 주소를 IP 주소로 변환

4. 제어 방식

1) 경쟁(Contention) 제어 방식

    단말 장치는 송신하기 전에 우선 송신 가능 여부를 컴퓨터에 질의하고 가능하다는 응답이
    오면 송신하는 방식

    ① CSMS/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)

• 장점 : 충돌시 임의의 재전송 시간을 사용하기 때문에 충돌 확률이 감소
           간단하기 때문에 고장률이 낮음
• 단점 : 다중 전송시 일정한 지연 시간이 발생

    ② ALOHA 방식

• 장점 : 단순한 구조
• 단점 : 효율성이 낮음

2) 폴링/셀렉팅(Polling/Selecting) 제어 방식

   주국(제어국)에서 송수신의 제어권을 가지고 있는 방식

3) 동기/비동기(Synchronous/Asynchronous) 제어 방식

    ① 동기식 전송(Synchronization transmission)

• 한 문자 단위가 아니라 여러 문자를 수용하는 데이터 블록 단위로서 전송
• 블록 단위의 전송 방식이므로 반드시 버퍼가 필요
• 전송효율이 높아 고속 전송 속도에 사용

    ② 비동기식 전송(Asynchronization transmission)

• 보통 한 문자 단위와 같이 매우 작은 비트 블록의 앞과 뒤에 각각 스타트
  비트와 스톱 비트를 삽입하여 비트 블록의 동기화를 취해 주는 방식
• 5비트에서 8비트까지의 한 문자 단위마다 전후에 문자의 시작과 끝을 알
  리는 스타트 비트와 스톱 비트를 두고 매 문자 단위로 전송하는 방식
• 방식이 단순하고 저렴
• 오버헤드를 요구하므로 전송 효율이 매우 낮다
• 저속 전송 속도에서 사용

 

전송제어방식과 프로토콜

1. 데이터 전송 시스템의 정의

1) 정의

    데이터 전송과 데이터 처리를 수행하는 시스템

2) 기능

• 거리와 시간의 극복
• 컴퓨터의 공동 이용
• 파일의 공동 이용

2. 데이터 전송 시스템의 구성

• 데이터 전송계

        데이터의 송수신을 담당

        구성 : 단말 장치, 변복조 장치, 통신 회선, 통신 제어 장치

• 데이터 처리계

        데이터의 가공·저장· 처리를 담당

        구성 : 컴퓨터(중앙 처리 장치, 주변 장치)

    ① 단말 장치(DTE : Data Terminal Equipment)

• 전송 제어 장치(TCU : Transmission Control Unit)
  - 기능 : 입출력 제어 기능, 에러 제어 기능, 송수신 제어 기능
  - 구성 : 회선 접속부, 회선 제어부(에러 제어부), 입출력 제어부
• 입·출력 장치

    ② 데이터 회선 종단 장치(DCE : Data Circuit Terminating Equipment)

• 단말 장치와 통신 회선을 연결하는 장치로 신호 변환에 필요한 기능을 담당
• 종류 : 아날로그 통신 회선 - MODEM
           디저털 통신 회선 - DSU

    ③ 모뎀

• 변조와 복조 기능
• 모뎀의 분류 : 통신 속도에 따라 - 저속 모뎀(1,200bps 이하), 중·고속 모뎀
                      사용 회선에 따라 - 교환 회선용 모뎀, 비교환 회선용 모뎀
                      위치에 따라 - 내장형 모뎀, 외장형 모뎀
                      사용 가능한 포트 수에 따라 - 단 포트 모뎀, 멀티 포트 모뎀
                      동기 방법에 따라 - 동기식 모뎀, 비동기식 모뎀

    ④ 디저털 서비스 장치(DSU : Digital Service Unit)

    ⑤ 네트워크 제어 장치(NCU : Network Control Unit)

    ⑥ 통신 회선

    ⑦ 통신 제어 장치(CCU : Communication Control Unit)

• 통신 회선과 컴퓨터 사이를 연결해서 통신 제어 기능을 담당하는 장치
• 기능 : 문자의 조립 및 분해
           에러 제어
           코드 변환
           회선의 제어

3. DTE/DCE 접속 규격(Interface)

1) 인터페이스에 대한 표준화

• 단말 장치의 인터페이스 : 컴퓨터와 모뎀, 단말 장치와 모뎀 사이의 데이터 송·수신 규격을 정해 놓은 것
• ITU-U, EIA등에서 표준화를 제정 권고하고 있음

2) DTE/DCE 인터페이스 특징

• 물리적 특성 : 연결용 핀의 위치 규정과 같은 기계적인 배열 조건을 규정하는 기능
• 전기적 특성 : 전압 레벨과 타이밍에 관한 부분을 규정하는 기능
• 기능적 특성 : 여러 가지 교환 회선에 의미를 부여함으로써 수행되는 기능
• 절차적 특성 : 접속 규격의 기능적 특성에 따라서 전송 데이터에 일어나는
                      사건의 순서로 전기 회로의 전기적인 특성 조건과 같은 장치간
                      비트 전송을 가능하게 하는 기능

3) V시리즈와 X시리즈 인터페이스

V 시리즈	기존 전화망을 이용해서 데이터를 전송하는 경우의 단말 장치 접속 규격 모뎀 인터페이스라고도 함
X 시리즈	디지털 데이터망을 사용하여 전송하는 경우의 접속 규격 V시리즈에 비해서 경제적인 인터페이스

 

4) RS-232C 인터페이스

    EIA에서 정의한 표준으로 ITU-T의 V.24와 같은 내용으로 모뎀과 컴퓨터를 연결
    시켜주는 표준 인터페이스

    특징 : ▶ 모뎀과 DTE가 짧은 거리일 때 사용

             ▶ 25핀으로 구성

             ▶ 최대 전송 속도은 20,000bps

             ▶ 각 핀의 주요 기능 - 전기적 접지, 데이터 송수신에 이용되는 회로,
                                              제어 회로, 타이밍 회로

4. 통신 회선의 종류와 특성

1) 통신 회선의 종류

    ① 유선 선로

㉠ 가공 나선(Open wire)

㉡ 이중 나선

㉢ 동축 케이블

• 응용 : 가장 용도가 다양한 전송 매체
           TV 분배, 장거리 전화 전송, LAN, 짧은 시스템 링크
• 전송 특성 : 아날로그와 디지털 신호 두 가지 모두를 전송할 수 있음
                   높은 주파수와 빠른 데이터 전송에 효과적으로 사용
                   이중 나선보다 혼선과 방해를 훨씬 덜 받음
                   고주파 특성이 양호
                   광대역 전송에 적합
                   아날로그 신호에서 증폭기 필요
                   디지털 신호에서 리피터 필요

㉣ 광섬유

• 특징 : 빛의 반사 현상을 이용
            발광 소자로 레이저 다이오드(LD) 사용
            작은 크기와 가벼운 무게
            낮은 손실률, 간섭에 강함, 높은 보안성
• 용도 : 장거리 중계선
            MAN
            전화국간의 중계선
            LAN

    ② 무선 선로

㉠ 라디오파

• 다방향성이므로 접시형 안테나가 필요없고, 정해진 지점에 정확히 설치될 필요없음
• 불특정 다수를 대상으로 하는 방송 형태의 통신에 적합
• 건물, 강 숲 드의 물체로부터 반사되어 발생하는 다중 경로로 인한 간섭이 발생

㉡ 지상 마이크로파

• TV나 음성 전송을 하는 동축 케이블의 대용으로 TK용
• 광대역 통신, 다중 통신, 장거리 통신이 가능
• 개인 휴대 통신과 무선 LAN

㉢ 위성 마이크로파

• 지상에서 마이크로파를 이용해서 위성으로 쏘아 올린 신호를 위성에서 증폭하고, 이를 다시 다른 주파수로 송신하는 형태
• 용도 : TV 분배, 장거리 전화 전송, 사설 기업망

 

2) 회선의 구분

    ① 전원에 의한 분류 : 직류 회선/교류 회선

    ② 전송 정보에 의한 분류 : 아날로그 회선/디지털 회선

    ③ 회선망 형태에 의한 분류 : 전용 회선/교환 회선

    ④ 접속 형식에 의한 분류 : 2선식 회선/4선식 회선

    ⑤ 단방향 회선/반이중 회선/전이중 회선

5. LAN, VAN, ISDN

    ① LAN(Local Area Network)

• 다수의 독립된 컴퓨터들이 상호간에 통신이 가능하도록 하는 데이터 통신
   시스템으로 가까운 지역으로 한정된 네트워크
• LAN과 외부 네트워크를 연결하는 장비 : 리피터, 브리지, 라우터, 게이트웨이

    ② VAN(Value Added Network : 부가가치 통신망)

        정보에 어떠한 부가가치를 첨가해서 다수 이용자에게 판매하기 위해
        구축되는 통신망

    ③ ISDN(Integrated Services Digital Network)

        다목적 인터페이스를 통해 음성과 비음성을 포함하는 서비스를 디지털 방식
        으로 제공하는 네트워크

    ④ MAN(Metropolitan Area Network)

        여러 개의 LAN을 포함하는 도시를 근간으로 한 네트워크

    ⑤ WAN(Wide Area Network)

• 일반적으로 제 3자에 의해 제공되며 운영되는 공중망(Public Network)라고 부름
• LAN이 여러 개 모여서 그들간에 고속 전송이 가능한 전용 회선으로 연결

    ⑥ B-ISDN(Broadband-Integrated Services Digital Network : 광대역-ISDN)

        150Mbps 600Mbps 속도를 지원할 수 있는 전송 채널을 요구하는 서비스나 시스템

 

1. 라우팅(Routing) 동기

1) 특징

• 패킷 교환망은 패킷을 전송할 때 여러 개의 교환기를 거치기 때문에 적절한 경로(Route) 선택이 필료
• 경로 배정시 고려 사항 : 정확성, 단순성, 견고성, 안정성, 공정성, 최적성

2) 종류

• 적응 경로 배정(Adaptive routing) : 네트워크의 상태에 따라서 경로를 동적으로 결정
• 비적응 경로 배정(Nonadaptive routing) : 네트워크의 상태에 관계없이 경로를 결정
                                                               고정 경로 배정(Fixed routing), 플러딩(Flooding)

3) 고정 경로 배정

• 네트워크상의 모든 근원지, 목적지 노드의 쌍에 대해서 한 경로씩을 미리 결정해 두는 방식
• 장점 : 단순하고, 안정된 부하를 갖는 신뢰성 있는 네트워크에서 효과적
• 단점 : 유연성 부족

4) 플러딩

• 각 노드에 도착하는 패킷을 자신을 제외한 다른 모든 노드로 복사하여 전송하는 방식
• 작동 방식
  

  근원지에서 이웃하는 모든 노드로 패킷 전송

  ↓

  패킷을 받은 노드는 자신을 제외한 이웃 노드에게 재전송

  ↓

  목적지 노드에 패킷이 도달

  • 장점 : - 네트워크 정보를 사용하지 않고도 최적 경로 선택 가능
             - 견고함 : 패킷의 손실 가능성이 있는 네트워크에 적합
             - 가상 회선의 경로를 설정하기 위해서 사용할 수 있음
• 단점 : 네트워크 전체의 트래픽이 증가함

4) 적응 경로 배정

• 네트워크가 변화하는 상태 정보를 이용하여 최적의 경로를 결정
• 종류 : 근원지 경로 배정, 분산 경로 배정, 집중 경로 배정

5) 경로 선택 프로토콜(Routing Protocol)

    ① 자치 시스템(Autonomous System, AS)

• 호스트 사이의 패킷 교화능ㄹ 위해서는 라우터라는 장비가 필요한데, 전송 경로는 라우터에 있는 경호 설정표(Routing table)를 이용해서 결정
• 라우터가 경로를 선택학 때 필요한 요소 : 경로 설정 정보, 경호 설정 알고리즘

    ② IRP(Interior Router Protocol)

• 자치 시스템 내의 라우터들 사이의 경로 선택에 사용되는 프로토콜
• 종류 :고정 경로 방식(Static routing)
          RIP(Routing Information Protocol)
          OSPF(Open Shortest Path First) 프로토콜

    ③ ERP(Exterior Routing Protocol)

• 목적 자치 시스템까지 도달하기 위한 프로토콜
• BGP(Border Gateway Protocol) - TCP/IP를 사용하는 인터넷과 연합에 사용될 목적으로 개발
  인터넷에서 사용되는 ERP의 표준
  다른 자치 시스템 사이에서 경로 설정 정보를 교환하는데 사용
  BGP에 포함된 3가지 기능적 절차 : 이웃 인식, 이웃 도달, 네트워크 도달

2. 교환 방식

1) 회선 교환망(Circuit Switched Network)

• 데이터를 전송하기 전에 송수신측 사이에 하나의 통신 경로가 설정
• 설정된 통신 경로는 통신이 종료될 때까지 독점적

    ① 통신 과정

• 회선 개설(Circuit establishment)
• 데이터 전송(Data transfer)
• 회선 해제(Circuit disconnect)

    ② 장단점


장점	▶ 회선을 마치 전용선처럼 사용하기 때문에 많은 양의 데이터 전송에 적합 ▶ 음성이나 동영상과 같은 연속적이면서 실시간 전송이 요구되는 통신에 적합 ▶ 통신 경로가 일단 설정되면 교환기에서의 처리 지연이 거의 없음 ▶ 사용자에게 시간적으로 투명한 데이터 전송을 제공
단점	▶ 회선의 독점으로 실질적인 통신이 이루어지지 않고 있는 동안에는 비효율적 ▶ 일단 연결이 설정되면 송수신측은 동일한 전송 속도로 연결되어야 하기 때문에 다양한     속도를 갖는 스테이션간의 통신에 제약이 발생 ▶ 통신 경로가 설정되면 데이터를 그대로 전송하기 때문에 교환망 내에서 에러 제어     기능이 어려움 ▶ 실시간 전송보다는 에러없는 데이터 전송이 요구되는 구조에서는 부적합

 

2) 메시지 교환망(Message Switched Network)

• 저장 후 출력형(축적-전송형) 통신망
• 교환기는 송신된 내용을 변경하지 않고 타인의 통신을 매개하거나 교환하는 방식

3) 패킷 교환망(Packet Switched Network)

    ① 특징

• 축적-전송(Store-and-Forward) 방식을 사용
• 패킷에는 통신 경로를 찾아서 목적지에 도달하기 위한 제어 정보를 포함

    ② 구성 요소  

• 네트워크 관리 센터(Network Management Center)
• 패킷형 DTE(Packet DTE)
• 비패킷형 DTE(Non-Packet DTE 또는 Character mode DTE)
• PAD(Packet Assembler Disassembler)

    ③ 패킷 교환기의 기능

• 경로 설정 및 해제
• 경로 배정
• 다중화
• 에러 제어
• 흐름 제어
• 폭주 제어

    ④ 종류

• 가상 회선 방식

  - 가상 회선 : 회선 교환에서와 같은 독점적인 통신 경로는 아니지만 패킷 전송을 위해서 설정된 논리적 경로를 의미
  - 연결형 서비스 방식
  - 패킷을 전송하기 전에 송수신측 사이의 경로를 설정하고, 그 경로를 통해서 패킷을 전송
  - 통신 과정 : 회선 교환과 통일하게 통신 경로 설정, 데이터 전송, 통신 경로 해제의 3단계 과정
  - 모든 패킷은 동일한 통신 경로를 통해서 전송
  - 고정된 통신 경로를 사용하지만 패킷 단위로 전송하기 때문에 노드 지연 시간이 발생하여 회선 교환보다 빠를 수 없음
  - 사용되는 프로토콜 : X.25

   

• 데이터그램 방식

  - 데이터 그램 : 각각 독립적으로 취급되는 패킷
  - 비연결형 서비스 방식
  

    ⑤ 장단점


장점	▶ 하나의 링크를 고유하므로 이용 효율이 높음 ▶ 전송에 실패한 패킷에 대해서 재전송 요구가 가능 ▶ 데이터 전송률 변환이 이루어질 수 있기 때문에 서로 다른 전송률을 갖는     스테이션간의 전송이 가능 ▶ 통신에 과부하가 발생하면 전송 지연이 발생하지만 패킷의 송신은 가능 ▶ 패킷에 대한 우선 순위를 부여할 수 있으며 방송 형태의 전송이 가능
단점	▶ 패킷 전송 지연으로 인해 다량의 데이터 전송에는 부적합 ▶ 패킷 단위로 헤더를 추가하기 때문에 패킷별 오버헤드가 발행 ▶ 수신지에 도착한 패킷의 순서가 바뀔 수 있기 때문에 실시간 전송에는 부적합

 

3. OS, Communication Control 프로그램교환 방식

1) 단말 장치의 소프트웨어

• 단말 장치용 운영체제
• 응용 프로그램

2) 컴퓨터의 운영체제

• 통신 관리 기능 : 단말 장치의 제어, 효과적인 통신 수단을 제공하는 기능,
                          응용 프로그램에 대한 인터페이스 제공
• 온라인 제어 기능 : 메시지 제어, 파일 제어, 작업 관리
• 자원 관리
• 데이터베이스 관리

1. 다중화(Multiplexing)

• 다중화 : 여러 개의 정보들을 용량이 큰 하나의 전송선으로 전송하는 방법
• 다중화 장치(Multiplexer, MUX) : 다중화 기능과 다중화된 정보를 원래 상태로 분배해주는 기능을 담당
• 종류 : 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화

2. 다중화기(Multiplexer)

1) 주파수 분할 다중화기(FDM : frequency Division Multiplexer)

• 채널간 완충 지역으로 가드 밴드(Guard band)를 주어야 하기 때문에 대역폭을 낭비
• 1200보오(Baud) 이하의 비동기에서만 사용
• FDM 자체가 모뎀 역할까지 하기 때문에 별도의 모뎀이 필요없음
• 구조가 간단하고 가격이 저렴

2) 시분할 다중화기(Time Division Multiplexer)

• 다중화기 내부에 버퍼 기억 장치가 필요
• 고속 전송이 가능
• 동기식인 비트 삽입식과 비동기식인 문자 삽입식으로 분류
• 주로 점-대-점(Point-to-Point) 시스템에서 사용

3) 비동기 시분할 다중화기(Asynchronous TDM, Statistical TDM)

• 실제로 전송할 데이터가 있는 단말 장치에만 동적인 방식으로 각 부채널에 시간폭을 할당하는 방식
• 집중화기의 역할도 수행

4) 역다중화기

• 두 개의 음성급 회선을 광대역 통신 속도(9600bps)를 얻을 수 있는 장치
• 순환 기억 장치가 필요

5) 광대역 다중화기

    속도가 다른 동기식 데이터를 광대역을 이용하여 전송하는 장치

3. 집중화기(Concentrator)

• 개개의 입력 회선을 n개의 출력 회선으로 집중화하는 장치
• 하나의 고속 통신 회선에 여러 개의 저속 통신 회선을 접속하기 위해서 사용
• 동적인 시간 할당
• 입출력 각각의 대역폭이 다름
• 구조가 복잡하면서 불규칙한 전송에 사용
• 집중화 방식의 종류 : 전문 교환 집중화기, 패킷 교환 집중화기, 회선 교환 집중화기

 

1. 멀티미디어(Multimedia)란?

• 일반 문자(텍스트)뿐 만 아니라 다양한 사운드와 이미지 그리고 움직이는 그림 등을 종합해서 여러 매체를 통해 정보 전달이 가느하게 하는 것
• 다중(Multi)이란 단어와 매체(Media)의 합성어로 다양한 정보를 디지털화해서 나타내는 것

    ① 미디어의 분류

      ┏ 협의의 미디어 - 전달 미디어 : 통신이나 방송망(위성, 지상, CATV에 의한 것)

      ┃                         표현 미디어 : 정지영상, 동영상, 잡지, 기호 등

      ┗ 정보미디어(광의의 미디어) : TV방송, 라디어, 컴퓨터 게임, 신문이나 잡지 등

    ② MPC(Multimedia Personal Computer) 레벨

       멀티미디어 시스템을 위해 갖추어야 할 장비의 최소 규격을 정의한 것


구  분	MPC-1 레벨	MPC-2 레벨	MPC-3 레벨
CPU	386SX/20MHz	486SX/25MHz	펜티엄 75MHz 이상
하드 디스크	160MB	300MB 이상	540MB 이상
메모리	2MB	4MB	8MB
CD-ROM	1배속(150KB/sec)	2배속(300KB/sec)	4배속(600KB/sec)
사운드 카드	8비트	16비트	16비트
비디오 카드	VGA	VGA	MPEG

 

2. 멀티미디어 소프트웨어

• 정지화상의 압축 기술
• 동영상 압축 기술
• 미디(MIDI)
• 웨이브(WAV)

3. 뉴미디어란?

    종래의 TV, 전신, 전화, 우편, 신문 등과 같은 미디어에 정보를 전달하는 새로운 수단인 유무선
    통신과 결합하여 새롭게 개발된 전달 매체를 의미

    ① 뉴미디어의 종류와 특성

• CATV(Cable Television : 유선 TV)
• 비디오 텍스(Videotex)
• 텔리텍스(Teletex)
• HDTV(Hing Definition TV) 
• 텔렉스(Telex)
• 텔리 텍스트(Teletext)
• 팩시밀리(FAX : Facsimile)
• 팩시밀리 방송
• TV 회의

    ② 인터넷에서 제공하는 주요 서비스

• FTP(File Transfer Protocol)
• 텔넷(Telnet)
• 고퍼(Gopher)
• 월드 와이드 웹(WWW : World Wide Web)
• 유즈넷(Usenet) 서비스
• 아키(Archie)
• 웨이즈(WAIS)
• 전자우편(E-mail)
• 채팅(IRC : Internet Relay Chat)

    ③ 인터넷 접속을 위한 프로토콜

• TCP/IP
• SLIP
• PPP

    ④ 인터넷의 최상위 도메인명
 

미국의 도메인명	기관 종류	미국 이외의 도메인명
com	기업체 및 상업적 기관	co
없음	연구 기관	re
gov	정부 기관	go
edu	학회나 교육 기관	ac
net	통신망 관련 기관	nm
mil	군사 기관	·
org	그외 다른 기관	or