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컴퓨터 네트워크
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
 효율적인 데이터 통신 시스템이 되려면
 전달성(Delivery) - 정확한 목적지(장치 또는 사용자)에 데이터 전달
 정확성(Accuracy) - 데이터를 정확하게 전달
 적시성(Timeliness) - 주어진 시간 내에 데이터 전달
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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?
 전송매체[링크(link)]로 서로 연결된 장치[노드(node)]들의 모임
 네트워크의 분류
 데이터 흐름의 방향에 따라서
 단방향, 반이중 방향, 전이중 방향
 회선 구성에 따라서
 점대점 구성, 다중점 구성
 물리적 접속형태에 따라서
 그물형, 스타형, 버스형, 링형
 네트워크의 규모에 따라서
 근거리통신망, 도시통신망, 광역통신망
 네트워크의 역할에 따라서
 인트라넷, 인터넷
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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
 물리적으로 별도의 채널 사용하거나 채널의 전송용량을 반으로 나누
어 사용하는 형태로 구현
 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 네트워크 형상
 토폴로지의 종류 – 그물, 스타, 버스, 링
 토폴로지의 특징에 대한 비교 항목
 비용
 케이블의 개수, 포트 수
 전송 능력
 노드가 전송링크용량 전체를 사용할 수 있는가?
 장애에 대한 대책
 한 지점에서의 장애의 발생이 전체에 미치는 영향
 장애위치식별의 용이함 및 장애복구 대책
 설치 및 재구성
 새 노드의 추가 및 네트워크 확장이 용이한가?
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그물(Mesh) 형
 모든 장치와 전용의 점-대-점 링크로 연결됨
 N 개의 장치를 갖는 그물형 네트워크는 n(n-1)/2 개
의 링크를 갖는다
 모든 장치는 (n-1)개의 입출력 포트 필요
 정확한 표현은 완전그물형 (full-mesh)
 참고
n(n  1)
n C2 
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n!
n(n  1)  (n  r  1)

n Cr 
r!(n  r )!
r!
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그물(Mesh) 형(계속)
각 노드당 4개씩
5개 노드가 있으므로
총 20개의 연결이 있고
방향성을 무시한다면
10 개의링크가 필요
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그물(Mesh) 형(계속)
 장점
 전용링크를 사용하므로 공유 시 발생하는 문제 없음
 높은 안전성 – 한 링크가 고장 나도 다른 연결방법이 존재
 비밀유지와 보안
 결함의 식별과 분리가 용이하여 관리가 편리
 단점 - 많은 케이블의 양과 I/O 포트 수가 필요
 모든 장치는 다른 장치와 연결 되기 때문에 설치와 재구성이 어렵다
 전선의 묶음이 전선을 수용할 수 있는 공간의 크기보다 클 수 있다
(천정, 벽, 마루 등)
 각 링크 연결에 필요한 하드웨어에 많은 비용이 필요
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스타형 (성형)
 각 장치는 허브(hub)라는 중앙제어장치(central controller)와
전용의 점-대-점 링크를 갖는다
 모든 통신은 중앙제어장치를 경유해서 이루어짐
교환역할
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Star 형(계속)
 n개의 노드가 있을 때 필요 케이블 수 = n
 각 장치당 포트수 = 1
 특징
 각 장치 당 하나의 링크와 하나의 I/O 포트만 필요로 하므
로 그물형보다 비용이 적음
 설치와 재구성이 쉽다
 안전성 – 장애가 발생한 링크만 영향
 버스형, 또는 링형보다 일반적으로 케이블은 더 필요함
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Bus 형
 다중점 연결방식으로 백본인 케이블에 모든 장치를 연결
terminator
신호반사방지


신호의 품질 저하
신호의 세기 감소
장점 - 설치가 쉽고, 다른 접속형태보다 적은 양의 케이
블 사용
단점 - 재구성과 결함 분리(fault isolation)가 어렵고, 버스
케이블 결함은 모든 전송을 마비시킴
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Ring 형
 이웃 하는 장치와 점-대-점 링크로 연결되어 링을 구성함
 장점 - 비교적 설치와 재구성이 쉽고 결함 분리가 간단
 단점 – 한 장치에 문제가 발생하면 전체 네트워크 마비
 해결책: 이중 링(dual ring) 또는 우회 스위치
한 방향으로
신호순환
• 자기가 보낸 신호 제거 기능
• 중계기능
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1.2.4 네트워크 규모에 따른 분류
 규모, 소유권, 거리에 따라 – LAN, MAN, WAN
 근거리통신망(LAN; Local Area Networks)
 개인 소유이거나 단일 사무실, 빌딩, 학교 등에서 사용하는 기기들을
연결하는 망으로 크기가 수 km 이내임
 도시통신망(MAN; Metropolitan Area Networks)
 도시 전역에 있는 LAN들을 연결하는 역할로 도시 전체로 확장된 네
트워크
 광역통신망(WAN; Wide Area Networks)
 국가, 대륙, 또는 전세계를 포괄하는 광대한 영역을 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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1.3 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 프로토콜과 표준
 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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