Part 01

1. Part 01 네트워크 일반 1. 정보 통신과 네트워크 2. 프로토콜 3. 정보와 전송 4. 통신과 기술 5. 데이터링크와 정보통신 일반 6. 네트워크 기초 7. 네트워크 설계 구축 8. 고속 LAN 및 광대역 기술 9. 각종 통신 기술

2. Part. 01의 목표 • 네트워크의 개요 • 데이터통신 관련기술 • 표준과 네트워크 • 네트워크 설계, 구축 • 고속 LAN 기술 및 광대역 통신 • 각종 통신 기술

3. 1. 정보 통신과 네트워크 1-1. 정보와 데이터 1-2. 정보 통신 1-3. 컴퓨터 네트워크 3

4. ▶ ㅡ 1-1. 정보와 데이터 데이터 (DATA) 인간이나 컴퓨터가 처리할 수 있도록 실제 생활의 많은 일들을 간단히 문자, 숫자, 기호 등으로 표현 가공 (의미부여) 정보 (Information) 특정 목적을 위해 의미를 부여한 데이터

5. 1-2. 정보 통신 정의 • 정보 생산자로부터 그 정보를 필요로 하는 소비자에게 전달하는 행위 정보 통신의 3대 목표 • 정확성 : 정보가 전송 도중 감쇠, 잡음 등으로 인해 손실되거나 변형되지 않아야 한다. • 효율성 : 투자된 장비나 비용에 비해 정보의 가치가 커야 한다. • 보안성 : 정보가 제 3자에게 유출되지 않도록 기밀을 유지해야 한다.

6. 정보 통신의 3요소 ▶ 1-2. 정보 통신(계속) 정보 통신의 3요소 • 정보원(송신자) : 정보를 만들어서 보내는 사람이나 기계 • 전송매체(전송기기) : 정보를 전송하는 매체로 통신회선 • 정보처리원(수신자) : 정보를 받아서 처리하는 사람이나 기계

7. 1-3. 컴퓨터 네트워크 네트워크의 정의 • 두 대 이상의 컴퓨터를 서로 연결하여 데이터 통신을 제공하는 것 네트워크의 출현 ● 정보형태의 다양성 컴퓨터의 발전 네트워크의 발전 전기,전자 기술의 발전 컴퓨터 통신 디지털 통신 네트워크의 발전 과정 1단계:음성회선 2단계:공중 전화 교환망(PSTN) 3단계:디지털 전용회선 4단계:데이터 전용 교환망 5단계:종합정보 통신망 ▶ ▶ ▶ ▶

8. 2. 프로토콜 2-1. 프로토콜의 개념과 기본요소 2-2. 프로토콜의 기능 2-3. 프로토콜의 전송 방식 2-4. 프로토콜의 특성 2-5. 프로토콜의 표준화 7

9. 2-1. 프로토콜의 개념과 기본요소 프로토콜의 정의 개 념 • 네트워크 장비들을 통해 각 컴퓨터들이 데이터를 주고 받을 수 있도록 하는 규칙 프로토콜의 3요소 • 구문(Syntax) - 데이터의 구조나 형식,부호화,신호의 크기 • 의미(Semantics) - 조정과 오류관리를 위한 제어 정보 • 타이밍(Timing) - 속도와 순서 기 3 요 소

10. ▶ ▶ ㅡ 2-2. 프로토콜의 기능 기 능 • 단편화 : 전송가능한 일정한 크기의 작은 데이터 블록으로 나누는 것 • 재조립 : 단편화해서 보낸 데이터 블록을 수신 측에서 재구성하여 원래 데이터로 복원하는 과정 • 캡슐화 : 상위 계층의 데이터에 각종 제어 정보를 추가,하위 계층으로 내려 보내는 과정 • 연결 제어 : 프로토콜은 통신 개체간의 연결을 제어 • 흐름 제어 : 데이터의 전송량이나 전송 속도 등을 제어 • 오류 제어 : 전송하면서 발생하는 오류를 검출하거나 정정 • 동기화 : 송신 개체와 수신 개체의 타이밍을 맞추는 것을 의미 • 주소 지정 : 송수신지의 주소를 부여함으로써 데이터의 정확한 전송을 보장하는 것 • 다중화 : 하나의 통신회선을 여러 통신 개체들이 동시에 접속할 수 있는 기술 서버 ▶ ▶ ㅡ ㅡ 네트워크 소프트웨어 네트워크 소프트웨어 ▶ ▶ 프로토콜 ㅡ ㅡ NIC NIC

11. 2-3. 프로토콜의 전송 방식 프로토콜의 전송 방식 비트 방식 특별한 의미를 갖는 플래그 비트를 데이터의 앞이나 뒤에 포함하여 전송하는 방식 바이트 방식 데이터의 헤더(Header)에 각종 제어 정보를 포함하여 전송하는 방식 문자 방식 특수 제어 문자(SOH, STX, ETX, ETB, EOT, ENQ, DLE등)를 사용하는 방식

12. 2-4. 프로토콜의 특성 프로토콜의 특성 직접적/간접적 프로토콜의 특성 단일체적/구조적 프로토콜의 특성 • 직접적 : 두 통신 시스템이 점대점 형태로 연결된 형태 • 간접적 : 여러 개의 통신 시스템이 하나의 시스템에 연결되어 통신을 하는 형태. • 단일체적 : 통신에 관한 모든 기능을 하나의 프로토콜이 모두 수행 • 구조적 : 프로토콜을 계층적으로 나눠서 낮은 계층에서 에서부터 상위 계층으로 서비스를 제공한다. ㅇ 대칭/비대칭 프로토콜의 특성 표준/비표준 프로토콜의 특성 • 대칭 : 상호 통신을 하는 관계가 대응되는 관계에 위치해 서 서로 통신이 이루어지는 것 • 비대칭 : 서버/클라이언트 관계의 위치에서 통신이 이루어지는 것을 말한다. • 표준 : 일반적인 프로토콜로서 어느 시스템이나 모두 다 사용 가능한 프로토콜. • 비표준 : 특정 시스템이나 특별한 경우에만 사용 가능한 프로토콜.

13. 2-5. 프로토콜의 표준화 프로토콜의 표준화 • 표준화의 필요성 : 프로토콜을 표준화 할 경우 같은 프로토콜을 사용하는 장비 라면 어느 누가 만들더라도 서로 통신이 가능하도록 만들 수 있다. ( ) • 표준화 기구 국제 표준화 기구(ISO) 국제전기통신연합(ITU) 미국표준협회(ANSI) 한국정보통신기술협회(TTA) 한국전자통신연구소

14. 3. 정보와 전송 3-1. 정보 이론 3-2. 전송 방식 14

15. 3-1. 정보 이론 채널 용량 • 채널 용량(Channel Capacity) : 해당 전송 매체에서 가질 수 있는 최대의 정보 전송 능력. ( ) 신호 대 잡음비 Shannon의 채널 용량 계산식 나이키스트(Nyquist) 이론 신호대잡음비(db) = 10 log(S/N) S : 신호(Signal), N : 잡음(Noise) C = Wlog2(1+S/N) C : 채널 용량(bps), W : 대역폭(Hz), S/N : 신호 대 잡음비 C = 2Wlog2B C : 채널 용량, W : 대역폭(Hz), B : 전압레벨 혹은 다른 신호 성분의 수

16. 3-1. 정보 이론(계속) 신호(Signal) 아날로그 신호 디지털 신호 • 전자기적 신호가 연속적으로 변하는 형태 • 펄스 신호로 데이터를 표현 아날로그(Analog)신호 디지털(Digital)신호 ▶ ▶

17. 3-2. 전송 방식 신호의 종류에 따른 분류 • 아날로그 전송 : 아날로그 신호를 사용해서 데이터를 전송. • 디지털 전송 : 디지털 신호를 사용해서 데이터를 전송. 아날로 그 전송에 비해 잡음 등에 강해서 에러가 날 확률 이 적다. 데이터의 전송 방향에 따른 분류 • 단방향 통신(Simplex Communication) • 반이중 통신(Half-Duplex Communication) • 전이중 통신(Full-Duplex Communication)

18. 3-2 전송 방식(계속) 데이터의 전송 단위에 따른 분류 • 직렬 통신 : 하나의 문자를 구성하는 각 비트들이 하나의 전송 회선을 통하여 차례로 전송되는 형태 • 병렬 통신 : 하나의 문자를 구성하는 각 비트들이 여러 개의 전송 회선을 통하여 동시에 전송되는 형태 직렬 통신 병렬 통신 ▶ ▶

19. 3-2 전송 방식(계속) 신호의 변조 여부에 따른 분류 • 베이스 밴드(Baseband) : 저주파의 베이스밴드 신호를 직접 전송하는 방식이다. • 브로드밴드(Broadband) : 데이터 통신에서 디지털 데이터를 모뎀을 이용하여 아날로그 데이터로 변조하여 전송한다. 베이스밴드 방식 보다 더 빠르고 신뢰성이 높다. 베이스밴드 브로드밴드 ▶ ▶

20. 3-2 전송 방식(계속) 데이터의 동기화 여부에 따른 분류 • 동기식 전송(Synchronous Transmission) - 동기식 전송은 한 문자 단위가 아니라 미리 정해진 수만큼의 문자열을 한 묶음으로 만들 어서 일시에 전송하는 방법이다. • 비동기식 전송(Asynchronous Transmission) - 타임 슬롯의 간격을 식별하여 한 번에 한 문자씩 송수신한다.

21. 4. 통신과 기술 4-1. 통신 이론 4-2. 통신 관련 기술 21

22. 4-1. 통신 이론 데이터 전송 속도의 단위 BPS (Bit Per Second) BPS는 1초 동안에 전송할 수 있는 비트(bit)의 수를 나타내는 전송 속도의 단위 보오(Baud) 신호 속도의 한 단위로 초당 발생한 이산 조건 혹은 신호 이벤트의 수 baud와 bps의 관계식 bps=baud X 단위 신호 당 bit 수

23. 4-1. 통신 이론(계속) 신 호 변 환 PCM 과정 표본화 • 샘플링 이론을 바탕으로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환 할때 그 신호를 일정시간 마다 추출하는 과정 • 표본화된 신호는 양자화 되기 직전 압축 압축 양자화 • 표본화 과정을 거쳐 채집된 진폭의 크기를 몇 개의 이산적인 구간으로 나누어 이산적인 수로 표현하는 것 부호화 • 양자화 과정을 거친 펄스를 디지털 신호로 표현하는 방법으로 Unipolar(단극형), Polar(극형), Bipolar(양극형) 등을 사용해 표현

24. 4-2. 통신 관련 기술 전송부호 • BCD (이진화 십진 : Binary Coded Decimal)코드 - 6비트 • ASCII (아스키 : American Standard Code for Information Interchange)코드–7비트 • EBCDIC (Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code) – 8비트 전송부호 통신 인터페이스 통신인터페이스 • 데이터 통신에서 사용되는 인터페이스는 주로 DTE-DCE 장비 사이에 접속되는 부분이다. • DTE(Data Terminal Equipment) 보통 데이터를 단말 환경에서 처리하는 장치들을 말한다. • DCE(Data Circuit terminal Equipment)오직 데이터 전송만을 담당하는 장치. • 표준 INTERFACE : RS-232(EIA/TIA 232), RS-449(EIA/TIA 449), V.35 DTE 및 DCE의 사용 예 ▶

25. 4-2. 통신 관련 기술(계속) 흐름제어(Flow Control) • 송신측과 수신측간에 데이터의 처리속도의 차이로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위한 방법. X-ON/OFF Sliding Window(슬라이딩 윈도우) ▶ ▶

26. 4-2. 통신 관련 기술(계속) 오류 제어(Error Control) • 전송 오류 : 감쇠현상(Attenuation), 지연 왜곡(Delay Distortion), 잡음(Noise), 에코(Echo), 지터(Jitter) • 에러 검출 방법 : 패리티 비트 체크(Parity Bit Check), 순환 중복 검사(CRC : Cyclic Redundancy Check) 패리티 비트 체크 ▶

27. 4-2. 통신 관련 기술(계속) • 오류 정정 방법 : 전진에러수정(FEC : Forward Error Correction), 후진 에러 수정(BEC : Backward Error Correction) FEC • 해밍코드: Parity bit를 사용해 에러를 검출하고 정정하는 방법 BEC Go-Back-N ARQ ▶ 선택적 거부 ARQ ▶ 정지-대기 ARQ ▶

28. 4-2. 통신 관련 기술(계속) 동기식 전송 • 송신측에서 수신측과 미리 약속한 방법에 따라 데이터 전송의 시작을 알리는 데이터를 보냄으로써 수신측이 수신할 데이터의 시작을 알 수 있게 하는 전송방법 문자 방식 프로토콜 ▶

29. 4-2. 통신 관련 기술(계속) 비동기식 전송 • 대부분이 하나의 문자 단위로 비트를 전송하고 각 문자를 구분하기 위해 스타트(start) 비트와 스톱(stop)비트를 추가한다. 비동기식 전송 ▶

30. 5. 데이터링크와 정보통신 일반 5-1. 데이터링크 제어 5-2. 회선 제어 5-3. 다중화(Multiplexing) 5-4. 종합 정보 통신망 ISDN 28

31. 5-1. 데이터링크 제어 BSC프로토콜(베이직 절차) 문자 방식의 프로토콜 SDLC(Sycronous Data Link Control) 비트 방식의 프로토콜 HDLC(High-Level Data Link Control) 3. HDLC(High-level Data Link Control) SDLC프로토콜 기반 종류 NRM(Multidrop) ARM ABM(Point-to-Point) ▶ ▶ ▶

32. 5-1. 데이터링크 제어(계속) 구성 HDLC 프레임 구조 ▶

33. 5-2. 회선 제어 점대점 연결 • 동시에 2개 이상의 장치가 전송을 하려고 할 때 통신 채널에서 경쟁. Point-to-Point ▶

34. 5-2. 회선 제어(계속) 멀티 포인트 연결방식 • 동시에 2개 이상의 장치가 전송을 하려고 할 때 통신 채널에서 경쟁. 폴링/셀렉션 방식 ▶

35. 5-3. 다중화(Multiplexing) • 하나의 회선에 하나의 스테이션만 점유하는 것이 아니라 여러 개의 스테이션이 하나의 회선을 동시에 사용하는데, 이렇게 회선의 효율을 높이는 방법 FDM (Frequency Division Multiplexing) - 주파수 분할 다중화 ▶ TDM (Time Division Multiplexing) - 시분할 다중화 ▶ STDM (Statistical TDM) - 통계 시분할 다중화 ▶

36. 5-4. 종합 정보 통신망 ISDN ISDN의 개념 • ISDN : Integrated Service Digital Network. • 음성과 데이터를 같이 전송할 수 있는 네트워크. • 모든 신호의 Digital화에 중점을 두고 있다. 개 념 ISDN의 종류 종 류 • Bearer Service ( 베어러 서비스 ) 데이터를 전기신호로 회선교환 하거나 패킷교환 하는 서비스. • Tele Service ( 텔레 서비스 ) 사용자간의 서비스. 예) FAX. Teletex 서비스. • N-ISDN ( NarrowBand ISDN ) – 협대역 ISDN 네트워크 • B-ISDN ( Broadband ISDN ) – 광대역 ISDN 네트워크

37. 5-4. 종합 정보 통신망 ISDN(계속) ISDN 인터페이스 ISDN 인터페이스 • R -> R 참조점은 비 ISDN 장치와 TA 사이의 접속점을 의미한다. • S -> S 참조점은 NT2 장치 안에서의 접속점을 말한다. 또는 사용자의 교환장치 사이의 접속점을 의미하기도 한다. • T - > T 참조점은 S 참조점과 동일한 신호를 사용하며 ISDN 망과 NT2 사이의 외부 접속점을 의미한다. S 참조점과 T 참조점을 구분하 는 이유는 S 참조점과 T 참조점이 다른 긴을 수행하기 때문이다. 어떤 장비의 경우 NT2 장치에서 NT1 장치의 기능까지 보유하여 이러한 경우에는 T라는 참조점은 사라진다. • U -> U 참조점은 NT1 장치와 ISDN 망(전화국) 사이의 접속점을 말하며 보통 Loopback이라고 한다.

38. 5-4. 종합 정보 통신망 ISDN(계속) ISDN Channel 구조와 형태 B(Bearer) 채널 D(Data) 채널 • 64Kbps 전송률. • 기본 사용자 채널. • 전이중모드 디지털 정보 전송. • 회선 교환, 패킷 교환, 사용자 간 데이터 전송 용도로 사용. • 16 또는 64Kbps. • B 채널을 위한 제어 신호 전달. • 신호 접속용도, 장비 간 데이터 전송용도로 사용.

39. 6. 네트워크 기초 6-1. 네트워크의 종류 6-2. OSI 참조 모델 6-3. 근거리 통신망(LAN) 6-4. 통신망 37

40. 6-1. 네트워크의 종류 피어투피어 네트워크 P2P,Peer-to-Peer. 망 내에 있는 각각의 컴퓨터는 동등한 지위와 책임을 갖는 동등 (Peer)계층 으로서, 다른 모든 컴퓨터에 대하여 서버로서 동작 하고 동시에 클라이언트로서도 동작한다. Peer to Peer ▶ 클라이언트/ 서버 네트워크 클라이언트/서버는 두 개의 컴퓨터 프로그램 사이에 이루어지는 역할 관계를 나타 내는 것이다. 클라이언트는 다른 프로그램에게 서비스를 요청하는 프로그램이며, 서버는 그 요청에 대해 응답을 해주는 프로그램이다.

41. 6-2. OSI 참조 모델 OSI 참조 모델 개요 개 요 • 전 세계에는 많은 프로토콜, 하드웨어, 소프트웨어가 존재, 이것들을 컴퓨터들을 연결해서 하나의 망으로 구축하여 사용하기 위한 하나의 표준 모델. • OSI 7Layer는 ISO 표준 기관에서 통신을 담당하는 모든 프로토콜을 7개의 기능으로 분류 하고 이를 7개의 계층으로 구분. OSI 7계층 PDU 및 통신장비 OSI 7 Layer 각 계층별 PDU 및 통신 장비 ▶

42. 6-2. OSI 참조 모델(계속) OSI 참조 모델 기능 송신측 흐름 수신측 흐름 7 7 응용 계층 응용 계층 응용프로그램이 네트워크 자원을 사용할 수 있는 통로를 제공해주는 역할 6 표현 계층 표현 계층 6 데이터가 네트워크를 통해 전달 될 수 있도록 데이터를 변환해주는 역할 5 세션 계층 세션 계층 5 응용프로그램간의 연결을 성립하게끔 하고, 작업 완료후 연결을 끊는 역할 4 전송 계층 전송 계층 4 통신망의 상태 감시와 오류 검출 및 회복 3 네트워크 계층 네트워크 계층 3 네트워크 계층 경로 설정 2 데이터 링크 계층 데이터 링크 계층 2 데이터 링크 계층 전송/오류 제어 1 물리 계층 물리 계층 1 물리 계층 모 뎀 모 뎀 모 뎀 모 뎀 디지털 신호 아날로그 신호 중계기 (교환기) 아날로그 신호 디지털 신호

43. 6-3. 근거리 통신망 LAN의 개요 • LAN은 일반적으로 큰 건물이나 지리적으로 한정된 거리 에서 고속으로 데이터를 교환할 수 있는 망을 의미한다. • 거리에 제한을 둔, 고속의 망을 보통 LAN이라고 부른다. LAN의 특징 • 고속 통신 제공 • 거리의 제한 • 신뢰도가 높음 • 망 설치 및 확장,변경가능 • 다양한 통신 장비와 연결 가능 • 다양한 데이터의 처리가 가능 • 오류 제어 가능 LAN의 분류 • 토폴로지별 분류 : 버스(Bus), 링(Ring), 스타(Star) • 전송매체에 의한 분류 • 액세스 방법에 의한 분류 • 케이블 규격에 의한 분류 LAN의 통신 장비 분류 • NIC(Network Interface Card) • 리피터(Repeater) • Bridge • Switch • Router • Brouter • Gateway

44. 6-3. 근거리 통신망(계속) LAN의 표준 802.X 시리즈

45. 6-3. 근거리 통신망(계속) LAN의 매체 접근 제어(MAC) 방식 • CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) • CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) • Token Passing (1) Token Ring(토큰 링) (2) Token Bus(토큰 버스) Token Ring의 액서스 절차 Token Bus의 액세스 절차 ▶ ▶

46. 6-4. 통신망 통신망 개요 • 생산된 정보가 여러 노드를 거쳐 목적지까지 갈 수 있도록 구축된 네트워크를 말한다. • 통신망에는 여러 개의 노드들로 구성되며 각 노드들은 또 여러 개의 스테이션으로 구성될 수 있다. 개 요 통신망 종류 • 기능에 의한 분류 PSTN, PSDN, ISDN • 거리에 의한 분류 LAN, WAN, MAN • N-ISDN ( NarrowBand ISDN ) – 협대역 ISDN 네트워크 • B-ISDN ( Broadband ISDN ) – 광대역 ISDN 네트워크 종 류

47. 6-4. 통신망(계속) 교환 통신망 (1) 회선교환 기법 SDM(Space Division Multiplexing) TDM(Time Division Multiplexing) (2) 메시지교환 기법 : 전송되는 데이터를 일련의 메시지 단위로 교환해 준다. Ex) 전자메일 ▶ ▶ (3) 패킷교환 기법 : 가상회선 패킷교환(TCP), 데이터 그램 방식(UDP) 패킷교환 ▶

48. 7. 네트워크 설계 구축 7-1. 토폴로지(Topology) 44

49. 7-1. 토폴로지 토폴로지 Star Topology 중앙의 시스템과 개별 호스트는 Point_to_Point 방식으로 연결되어 있다. Star Topology(성형) ▶

50. 7-1. 토폴로지(계속) Bus Topology 네트워크상의 모든 호스트들이 하나의 케이블에 연결된 형태. Bus Topology(버스형) ▶