데이터 통신 & 네트워크

데이터 통신이란? 전선과 같은 특정 형태의 전송 매체를 통해 두 장치 간에 데이터를 교환하는 것

 

데이터 통신의 특성

1. 전달성(delivery) : 정확히 목적지에 데이터 전달
2. 정확성(accuracy) : 데이터를 정확히 전달
3. 적시성(timeliness) : 적정 시간 내에 전달
4. 파형 난조(Jitter) : 음성이나 동영상과 같은 실시간 통신에서 패킷 도착시간의 불일정에 따른 품질 저하 요인

구성 요소

 

1. 메시지(message) : 통신의 대상이 되는 정보, 즉 데이터 
2. 송신자(sender) : 메시지를 보내는 장치. 예를 들어 컴퓨터, 전화기 등등
3. 수신자(receiver) : 메시지를 받는 장치. 예를 들어 컴퓨터, 전화기 등등
4. 전송 매체(transmission medium) : 송신자에서 수신자까지 이동하는 물리적인 경로
5. 프로토콜(protocol) : 데이터 통신을 통제하는 규칙의 집합. 규칙들에 순서가 있음

데이터 전송 방향

1. 단방향(Simplex) : 한쪽 방향으로만 일어나는 통신. 두 장치 간에 한쪽은 전송만 할 수 있고, 다른 쪽은 수신만 할 수 있다.
2. 반이중(Half-duplex) : 각 지국은 송신과 수신이 가능하지만, 동시에는 할 수 없다. 한 장치가 송신하면 다른 장치는 수신만 할 수 있고, 그 역도 마찬가지이다.
3. 전이중(Full-duplex) : 양쪽 지국이 동시에 송신과 수신을 할 수 있다. 각 링크가 물리적으로 분리된 서로 다른 2개의 전송 통로를 갖게 하거나, 채널의 전송 용량을 반으로 나누어 서로 반대 방향으로 흐르게 하는 두 가지 방법으로 이루어질 수 있다.

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네트워크란? 통신이 가능한 서로 연결된 장치의 모임

 

네트워크 평가 기준

1. 성능(Performance) : 전달 시간, 응답 시간, 처리율, 지연
2. 신뢰성(Reliability) : 고장의 빈도수, 고장나서 링크를 복구하는 데 소요되는 시간, 재난 발생 시 네트워크 안전성
3. 보안(Security) : 손상으로부터 데이터 보호

연결 유형

1. 점-대-점 연결(point-to-point connection)
   • 채널의 전체 용량 = 두 기기간 전송을 위해 사용
   • 케이블이나 전선, 또는 마이크로웨이브나 인공위성 연결과 같은 방식 가능
   • 텔레비전 채널을 바꿀 때 사용하는 적외선 리모컨
2.  다중점(multipoint, 멀티드롭(multidrop))
   • 3개 이상의 특정 기기가 하나의 링크를 공유하는 방식
   • 채널의 용량을 공간적으로 또는 시간적으로 공유

접속 형태

1. 그물형 접속형태(Mesh Topology)

• 모든 장치는 다른 장치와 점-대-점 링크
• n개의 장치를 서로 연결하기 위해 n(n-1) / 2 개의 채널 요구
• n - 1개의 입출력(I/O)포트

장점

• 원활한 자료 전송 보장
• 높은 안정성
• 비밀 유지와 보안
• 결함 식별과 분리가 용이

단점

• 케이블의 양과 요구되는 I/O 포트 수
• 설치와 재구성의 어려움

2. 성형 접속형태 (Star Topology)

• 허브(Hub)와 전용 점-대-점 링크 구성
• 각 장치간 직접적인 통신 불가
• 모든 전송은 제어 장치를 통해 전송
• 1개의 채널, 1개의 I/O 포트가 요구됨

장점

• 그물형 접속형태보다 적은 비용
• 설치와 재구성이 용이

단점

• 허브가 고장나면 전체 시스템이 고장

3. 버스형 접속형태(Bus Topology)

• 다중점 형태
• 탭(Tap)과 유도선(Drop line)에 의해 버스에 연결

장점

• 설치가 쉽다
• 가장 적은 양의 케이블 사용

단점

• 재구성이나 결함 분리의 어려움
• 중추 케이블의 결함 시 다수의 장치에 영향을 줌

4. 링형 접속형태(Ring Topology)

• 자신의 양쪽에 위치한 장치와 전용 점-대-점 회선을 구성
• 각 장치는 중계기 포함

장점

• 설치와 재구성이 쉽다
• 신호는 항상 순환
• 경보(일정 시간 내 신호가 수신되지 않을 시 위치를 경보) 사용

단점

• 단방향의 경우 링의 결함 시 전체 네트워크 마비

해결책

• 이중 링 또는 결함 지점의 단절 스위치 사용을 통해 해결

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네트워크 타입

근거리 통신망 (Local Area Network = LAN)

• 개인소유 또는 단일 사무실, 건물 혹은 학교 캠퍼스 등에 있는 장치들을 서로 연결하여 자원 공유를 목적으로 설계
• 버스형, 링형, 스타형 사용

광역 통신망 (Wide Area Network = WAN)

• 국가, 대륙 또는 전세계를 포괄하는 광대역 영역에 데이터, 음성, 영상 및 비디오 정보의 장거리 전송 제공
• 거리 제한이 없음
• 통신회사가 임대를 목적으로 만들어 사용

 

• 점-대-점 WAN

• 교환형 WAN

더 많은 종단점을 가진 네트워크. 오늘날 전 세계적인 통신 백본망에 사용.

 

• 네트워크 간 연결

오늘날 LAN이나 WAN이 독립적으로 분리되어 있는 경우는 거의 없고 보통 이들은 서로 연결되어 있다.

인터넷

인터넷이란? 서로 통ㅇ신할 수 있는 둘 또는 그 이상의 네트워크 집합

internet : network + network를 서로 연결한 것

Internet : 전 세계 모든 네트워크들의 연결 집합

 

• 백본, 제공자 네트워크, 소비자 네트워크로 구성
• 백본은 SKT, KT 등과 같은 통신사 소유
• 제공자 네트워크는 요금을 지불하고 백본 이용
• 소비자 네트워크는 인터넷 말단으로 인터넷에서 제공되는 서비스 이용
• 백본과 제공자 네트워크는 인터넷 서비스 제공자(SK, KT 등등)라고함