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네트워크개론
1주차. 네트워크 개요
1.1 데이터 통신
 통신
 한 지점과 다른 지점과의 정보의 교환
 데이터
 정보를 임의의 형태로 구체화 시킨 것
 컴퓨터에서 데이터는 0과 1의 형태를 갖는 비트들로 표현됨
 데이터 통신
 특정 형태의 전송매체(전선 등)를 통한 두 장치간의 데이터 교환과정
 좋은 데이터 통신 시스템이 되려면
 전송의 정확성 - 데이터를 정확하게 전달해야 한다.
 전송의 효율성 – 전송하는 정보의 가치보다 전송에 드는 비용이 작아
야 한다
 전송의 안전성 – 누출되거나 변경되어서는 안된다.
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데이터 통신의 구성 요소
 메시지, 송신자, 수신자, 전송매체, 프로토콜
데이터 통신을 통제하는 규칙들의 집합
통신하고 있는 장치들 사이의 상호합의
통신의 대상이 되는 정보(데이터)
텍스트, 숫자, 그림, 소리, 화상 등
송신자에서 수신자까지
메시지가 이동하는 물리적인 경로
메시지를 보내는 장치꼬임쌍선, 광섬유, 무선파 등
컴퓨터, 휴대폰 등
메시지를 수신하는 장치
컴퓨터, 휴대폰 등
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1.2 네트워크 (Networks)
 네트워크란?
 여러 통신 장치들을 서로 연결해 놓은 것
 장치 – 노드(node)
 매체 - 링크(link)
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1.2.1 데이터 흐름 방향에 따른 분류
 종류 – 단방향, 반이중, 전이중
 단방향 방식(Simplex Mode)
 한쪽 방향으로만 통신 (한쪽은 송신전용, 나머지는 수신전용)
 예) 키보드, 모니터
 반이중(Half-Duplex Mode)
 두 장치 모두 송수신이 가능하지만 동시 전송이 불가능
 예) 워키토키
 전이중(Full-Duplex Mode)
 두 장치 모두 송수신을 동시에 할 수 있음
 예) 전화
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1.2.2 라인 구성에 따른 분류
 라인 구성(line configuration)
 하나의 링크에 장치들을 연결하는 방식
 종류 – 점대점(point-to-point), 다중점(multipoint)
 점-대-점(Point-to-point)
 두 장치를 하나의 전용 링크로 연결
 링크의 전체 용량이 두 기기간의 전송으로만 사용
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라인 구성에 따른 분류(계속)
• 점 대 점 구성으로 여러 장치를 한 장치와 연결하기
입출력 포트 (I/O port)
NIC: Network Interface Card
단점: 많은 수의 포트 및 케이블 필요
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라인 구성에 따른 분류(계속)
 다중점(Multipoint) 구성
매체접근제어 (MAC: medium access control)
프로토콜 필요
 3개 이상의 장치가 하나의 링크를 공유하는 방식
 채널용량을 주파수영역이나 시간영역에서 분할하여 사용함
응용: 메인프레임-단말기, LAN
점대점 방식보다
적은 수의 포트 및 케이블 필요
충돌에 대한 대책 및
충돌 회피 방법 필요
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1.2.3 토폴로지에 따른 분류
 토폴로지(topology)
 물리적 또는 논리적인 네트워크의 모양
 물리 토폴로지
 컴퓨터나 다른 장치들이 실제로 배치된 모양
 논리 토폴로지
 컴퓨터나 다른 장치들이 서로 통신할 때 정보가 흐르는
길의 모양
 토폴로지의 종류 – 메쉬, 스타, 버스, 링
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스타 토폴로지
 각 장치는 허브 역할의 중앙장치(central controller)를 통해
연결됨
 메시지는 허브를 거쳐 목적하는 곳으로 전달됨
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스타 토폴로지
 장점
 구현이 쉽다
 확장이 쉽다
 한 쪽의 고장이 다른 쪽에 영향을 미치지 않는다.
 문제가 있는 쪽을 격리하기 쉽다.
 단점
 중앙장치가 다운되면 전체가 다운된다.
 케이블 길이가 링이나 버스보다는 길다.
 케이블 길이가 제한요소가 될 수 있다.
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버스 토폴로지
 트렁크 또는 백본 케이블에 모든 장치를 연결
 메시지는 버스를 따라 퍼져서 모두에게 전달됨
terminator
신호반사방지
신호의 세기 감소
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버스 토폴로지
 장점
 가장 저렴
 특별한 구성 필요 없음
 설치 용이
 케이블 길이 적게 필요
 단점
 케이블 결함시 전체가 다운된다.
 네트워크를 멈춰야 컴퓨터 추가나 제거가 가능하다.
 문제가 있는 곳을 찾기 어렵다.
 컴퓨터를 추가할 수록 성능이 떨어진다.
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메쉬 토폴로지
 그물처럼 서로와 일대일로 연결한다.
 메시지는 목적하는 곳으로 바로 전달된다.
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메쉬 토폴로지
 장점
 신뢰성이 높다.
 한쪽의 고장이 다른 쪽에 영향을 미치지 않는다.
 다른 쪽에 영향 없이 컴퓨터 추가나 제거 가능하다.
 단점
 설치 및 고장처리작업이 어렵다.
 케이블이 아주 많이 필요해 구축비용이 높다.
 연결할 수 있는 컴퓨터 수에 제한이 있다.
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링 토폴로지
 링 모양으로 연결한 형태
 메시지는 링을 따라 차례차례 거쳐서 목적하는 곳
으로 전달된다.
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링 토폴로지
 장점
 설치하기 쉽다.
 한번에 한 컴퓨터씩 보내므로 충돌이 없다.
 단점
 한곳에서 고장나면 전체가 다운된다.
 스타만큼 좋지 않다.
 고장처리가 어렵다.
 컴퓨터 추가 및 제거 시 네트워크 전체가 중단된다.
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1.2.4 네트워크 규모에 따른 분류
 근거리통신망(LAN; Local Area Networks)
 광역통신망(WAN; Wide Area Networks)
 도시통신망(MAN; Metropolitan Area Networks)
 개인영역 통신망(PAN: Personal Area Networks)
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근거리 통신망
 LAN(Local Area Network)
 개인이나 기관이 소유하는 컴퓨터들을 연결한 망
 어떤 지역 내로 제한됨
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광역 통신망
 WAN(Wide Area Network)
 멀리 떨어져 있는 네트워크들을 연결하는 네트워크로 한 국
가나 대륙 또는 세계적인 크기일 수 있음
 국가나 인터넷 서비스 공급자(Internet Service Provider:
ISP)가 소유함
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도시 통신망
 MAN(Metropolitan Area Network)
 캠퍼스나 하나의 도시 경계 내에서 LAN들을 연결한 망
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개인영역 통신망
 PAN(Personal Area Network)
 아주 가까운 거리에서 개인이 소유한 기기들을 연결하는 망
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1.2.5 네트워크 사용자에 따른 분류
 인트라넷
 특정 회사나 기관의 사람들에게만 사용이 허가된 네트워
크
 대개 사설망(private network)으로 구성됨
 인터네트워크 (internetwork) 또는 인터넷(internet)
 네트워크들을 연결하는 네트워크
 대개 공용망(public network)으로 구성됨
 참고
 internet: 상호 연결된 네트워크, Internet: 전세계적인 특정 네트워
크
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1.2.6 컴퓨팅 모델에 따른 분류
 집중형 컴퓨팅
 분산형 컴퓨팅
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1.2.7 호스트 간의 관계에 따른 분류
 클라이언트/서버 네트
워크
 피어-투-피어(peer-to-
peer) 네트워크
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1.2.5 네트워크 사용자에 따른 분류
 피어-투-피어 네트워크
 소수의 컴퓨터들로 구성되는 것이 좋음
 클라이언트/서버 보다 경제적
 서버 운영체제가 설치될 필요 없음
 관리자 없이 사용자가 알아서 관리
 각 사용자가 보안 관리
 클라이언트/서버 네트워크
 매우 큰 규모로 확장될 수 있음
 잘 훈련된 관리자가 필요
 전용의 서버로 인해 구축/유지 비용이 증가
 보안관리에 좋음
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1.3 인터넷 (Internet)
 인터넷의 기원
 1969년 ARPA에서 원 거리에 산재해 있는 연구 기관들의 연구 결과
를 공유할 목적으로 시작 (ARPANET)
 1972년 TCP/IP 프로토콜 탄생
 1983년 TCP/IP ARPANET의 표준 프로토콜로 채택
 1990년초 WWW 등장으로 인해 인터넷이 급속하게 보급되
기 시작함
 2000년대 초 인터넷 트래픽이 음성트래픽을 추월함
 오늘날에도 “All IP” 슬로건 하에 각종 정보통신기기들이 탄
생되어 인터넷에 연결되고 있음
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1.4 표준화 기구
 표준제정위원회, 협의회(Forum), 법규 기관간의 협조를 통해서 표준이
개발됨
 국제 표준 제정 위원회
 ISO(International Standard Organization)
 ITU-T(International Telecommunication Union - Telecommunication
Standards Sector)
 ANSI(American National Standard Institute)
 IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)
 EIA(Electronic Industries Association)
 국내 표준 제정 위원회
 한국정보통신기술협회 (Telecommunication Technology Association; TTA)
 인터넷 표준
 IETF에서 관리하며, 아이디어나 개념이 6개월 시한의 RFC(Request for
Comment) 형태로 발표되고 이후 절차에 따라 보완 승인됨
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IEEE 802 표준
 주로 유무선 LAN/PAN/MAN에 대한 표준 제정
 주요 표준규격
 802.3 – 이더넷
 802.11 – 무선랜(와이파이)
 802.15.1 – 블루투스 (무선 PAN)
 802.16 – WiMAX (우리나라 이름 와이브로)
 802.15.4 – 지그비(ZigBee, 센서네트워크)
 802.17 – RPR(링으로 구성된 MAN)
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1.5 스펙트럼과 대역폭
 신호의 스펙트럼
 신화가 가지고 있는 주파수 분포를 주파수 영역에서 표시한 것
 신호의 대역폭(Bandwidth)
 신호가 보유한 주파수 대역의 폭(가장 높은 주파수 – 가장 낮은 주파
수)
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매체의 대역폭과 채널
 매체의 대역폭
 매체가 잘 통과시키는 주파수대역의 폭
 채널
 매체의 대역폭을 쪼개 송수신장치에 할당한 대역
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로우패스 채널과 밴드패스 채널
 저주파통과 채널(Low-Pass Channel)
 낮은 주파수(0~f1)를 통과시키는 채널
 기저대역(baseband) 전송
 대역통과 채널(Bandpass Channel)
 특정대역(f1~f2)을 통과시키는 채널
 변조(modulation)와 복조(demodulation)
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심화문제
 당신은 네트워크관리자로서, 회사에 네트워크를 도입하고자
한다. 도입조건은 다음과 같다.
 네트워크에 문제가 생길 때 신속히 분리하거나 대체해내고 정상가동
할 수 있어야 한다.
 네트워크 전체가 두절되어서는 안된다.
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