Transcript 데이터 통신 - echosf.net

7. 데이터통신
2007년 1학기 전산학개론
성신여자대학교 컴퓨터정보학부
데이터 통신


데이터 통신
 컴퓨터와 단말기 또는 컴퓨터와 컴퓨터 간의 디지
털 데이터 교환
 데이터 처리 장치에 의해 처리된 또는 처리되는 정
보의 전송
데이터 통신의 구성요소
 Source, Destination, Communication channel
데이터 통신의 특징


디지털 데이터 사용
 잡음(Noise)에 대한 내구성
 경제적인 디지털 데이터 처리 장치(집적회로 기술)
 고속 전송망(광섬유 기술)
패킷 단위의 전송
 헤더와 데이터
헤더


실제 데이터
회선 교환 방식(Circuit Switching)
패킷 교환 방식(Packet Switching)
데이터 통신의 특징

회선 교환 방식
데이터 통신의 특징

패킷 교환 방식
통신망의 구성

통신망의 구성
 전송 매체(유선/무선)
 전송 품질은 유선의 경우 매체 자체가 결정, 무선
의 경우 신호의 주파수 대역폭이 결정
 하드웨어
 Modem, Hub, Bridge, Router
유선 매체


꼬임 쌍선(Twisted Pair)
 전화 또는 근거리 통신망(LAN)의 전송매체
동축 케이블(Coaxial Cable)
 폭넓은 주파수 범위를 허용
 장거리 전화망, 유선 TV(CATV), 근거리 통신망
유선 매체

광섬유(Fiber Optics)
 플라스틱 혹은 유리 섬유로 만들어짐
 넓은 대역폭, 빠른 속도, 분기가 어려워 높은 보안성
 높은 비용 요구
무선 매체
무선 매체
 라디오파
 적외선
 지상 마이크로파
 위성 마이크로파
(1) 라디오파
 AM, FM 라디오 방송에 사용
(2) 적외선(Infrared wave)
 단거리 통신 (TV, 비디오, 오디오 리모콘)
 방향성을 가지며, 저렴

무선 매체
(3) 지상 마이크로파
 2 ~ 40 GHz주파수 영역 사용
 방향성을 가진 직진성 무선 전송
 높은 곳에 전송탑(안테나) 설치
 TV, PCS, 무선 LAN, bluetooth
(4) 위성 마이크로파
 통신 위성을 중계국으로 사용
 전파의 수신 지연 (30만 킬로미터 상공에서 중계)
 전송된 전파는 위성 안테나를 통해 모든 지상에서
수신 가능  보안 문제
데이터 통신망
하드웨어

모뎀(Modem = MOdulation + DEModulation)
 아날로그 데이터를 전송하는 전화망을 사용
 디지털 정보를 아날로그 정보로 변환
하드웨어


허브(Hub)
 각 단말을 연결하는 중심 연결 장치
 패시브 허브/액티브 허브
 cf.) IP공유기
라우터(Router)
 네트워크 상의 데이터 전송 경로를 제어
 다른 종류의 네트워크로 데이터 전송 가능
통신망의 종류


LAN (Local Area Network)
 1980년대 들어, 개인용 컴퓨터의 대량 보급으로 인
해, 근거리 상의 컴퓨터들을 연결할 필요성 대두
 근거리 통신망
 수 미터에서 수 킬로 미터 반경의 망
 전송 매체 : 전화선, 동축케이블, 광섬유 등
LAN < MAN (Metropolitan Area Network) < WAN
(Wide Area Network)
보안 (메시지 암호화)



기본 원리
 (암호함수) 메시지 + 키  암호화된 메시지
 (역함수) 암호화된 메시지 + 키  원래 메시지
암호화 방식
 비밀 키 암호화
 송수신자 간에 키를 공유, 암호화 및 해독
 DES (Data Encryption Standard)
 공개 키 암호화
 공개 키와 개인 키를 가짐
 RSA (Rivest-Shamir-Adleman)
보안  암호 함수의 우수성 및 암호 키의 크기가 관건
 DES: 128 bit 키 사용
인터넷



상호 독립적인 네트워크들이 TCP/IP라는 프로토콜을
이용하여 전세계적으로 통합된 통합 네트워크
중앙통제기관이 없음
기종이나 운영체제에 관계없이 상호 작용할 수 있게 통
합한 네트워크의 집합(inter-net)
인터넷의 역사

50년대 냉전 시, 일회적인 공격으로 국가적인 규모의
컴퓨팅 능력이 해체 되는 것을 막기 위해 컴퓨팅 능력
을 분산 시키기 위한 의도에서 시작
 기존 전화연결방식의 네트워크의 단점 해결책 모색
메시지는 패킷 단위로 변환되어 전달
ARPANET (Advanced Research Project Agency
Network, 1969)
 국방성 중심, 대학 및 연구 기관의 여러 컴퓨터들을
연결하기 위한 시스템 개발
 인터넷으로 발전


인터넷 이용의 요구 사항





컴퓨터
모뎀 or 랜카드
브라우저(Browser)
NIC (Network Information Center)
 주소 등록(IP 주소, 도메인 네임)
 주소 정보에 대한 디렉토리/데이터베이스 서비스
ISP (Internet Service Provider)
 인터넷에 접속하기 위한 서버 컴퓨터와 소프트웨어
를 제공 해주는 업체
인터넷 프로토콜
인터넷 주소
인터넷 서비스 (WWW, E-mail, FTP)
인터넷 프로토콜

프로토콜(Protocol)
 통신을 성립시키고, 진행시키기 위해 통신 당사자
사이에 맺는 규약
 메시지  패킷을 만들어 내는 방법에 대한 약속
 패킷을 주고 받음으로써 통신이 이루어진다.
인터넷 프로토콜


네트워크 프로토콜 계층 구조: OSI 7 layer
TCP/IP 프로토콜(인터넷 프로토콜)
 TCP (Transmission Control Protocol)
 당사자 간의 신뢰성 있는 전송을 위한 작업 수행
 패킷 분실 검사, 패킷 손상 검사, 패킷 순서 유지
 망의 혼잡 정도, 수신자의 패킷 처리 속도 분석
 적절한 전송 속도 유지 작업
 IP (Internet Protocol)
 인터넷 주소 지정에 대한 약속
 상대방에게 메시지를 전송할 수 있는 경로 설정
관련 작업
 메시지 패킷화
인터넷 주소


많은 컴퓨터 중에서 상대방 컴퓨터를 인식해야 함
 주소
IP 주소 (IPv4)
 Internet에 연결된 모든 Host들은 32비트의 unique
한 IP 주소를 가짐
 8 비트 단위로 나누어 4개의 정수로 표기
 예) 210.125.96.10
 ‘네트워크 주소’ + ‘Host 주소’ 로 구성
 cf.) MAC (Media Access Control) address
IP 주소 계층 구조

IP 주소 클래스




A Class : 전체 IP 주소의 1/2
B Class : 전체 IP 주소의 1/4
C Class : 전체 IP 주소의 1/8
모든 host 비트가 0 : 네트워크 자체를 의미
(예:147.46.0.0)
인터넷 주소

포트(Port)
 다른 컴퓨터와 통신하기 위해, IP 주소 + 포트를 알
아야 한다.
 한 컴퓨터에서 여러 프로그램이 네트워크를 사용하
는 경우,
 들어오는 데이터가 어느 프로그램의 데이터인지
판단할 수 없음
 각 프로그램마다 고유한 포트 번호 할당
 들어오는 데이터에 적힌 포트 번호를 보고 어
느 프로그램의 데이터인지 판단
 많이 쓰이는 포트 번호
 WWW: 80, FTP: 21, Telnet: 23
DNS (Domain Name System)



숫자로 구성된 IP 주소는 사람이 사용하기에는 적합하
지 않다  이름을 부여
 인터넷에서 컴퓨터는 IP 주소와 그에 대응되는 도메
인 네임을 가진다.
 예) 210.125.88.13  www.sungshin.ac.kr
Host 이름 + Domain 이름
 www.sungshin.ac.kr
Host
Domain
 Host 이름은 Domain 내에서 유일해야 함
실제 네트워크 상에서 정보를 주고 받기 위해서는 IP
주소를 알아야 한다.
DNS (Domain Name System)

DNS 서버
 도메인 네임을 IP 주소로 바꾸는 역할
 호스트는 도메인 네임에 대응되는 IP 주소를 알 수
없을 경우 네임 서버에 문의
 호스트별로 자신의 네임 서버 지정
DNS (Domain Name System)

인터넷에서 데이터를 가져오는 순서





URL 입력, 예) http://www.sungshin.ac.kr
DNS 서버에서 도메인 네임에 해당하는 IP 주소를 가져옴
해당 IP 주소의 지정된 포트로 request 를 보냄
입력한 IP에 해당하는 호스트에서 response를 보냄
Response를 받아서 화면에 출력
DNS
1
2
3
4
www.sungshin.ac.kr
인터넷 주소 체계
Root Server
edu
com
gov
ac
nm
sungshin snu
www
cs
www
호스트이름
….
net
kr
go
kaist
co
imbc
jp
or
.
sungshin
성신여자대학교
Second level
re
hani
…...
…
…. Top level
ca
.
Third level
Host/Subdomain level
ac
학교
.
kr
한국
인터넷 서비스

인터넷 서비스의 종류
인터넷 서비스의 종류

WWW (World Wide Web)



프로그램 예 : Internet Explorer, Netscape
E-mail (Electronic Mail)



웹 브라우저를 통해 멀티미디어 데이터를 보고 읽을 수 있는 가
장 대표적인 인터넷 서비스
인터넷상의 주소를 가진 사람들이 서로 컴퓨터로 주고 받는 편
지
예) 일반 웹 상의 웹메일 : 한메일, Hotmail, Gmail
FTP (File Transport Protocol)

인터넷에 연결된 다른 컴퓨터로부터 프로그램이나 파일을 복사

프로그램 예 : 알 FTP, Cute FTP
인터넷 서비스의 종류


Telnet

멀리 떨어진 컴퓨터에 접속하여 마치 자신의 컴퓨터처럼 사용

프로그램 예 : 새롬 데이타맨, Windows 내장 telnet 프로그램
Usenet (User’s Network)




주제별로 동호인들이 모여 토론 그룹을 형성하여 대화를 나누
는 인터넷상의 전자게시판
프로그램 예 : 아웃룩 익스프레스
IRC (Internet Relay Chatting)

다른 사용자들과 컴퓨터로 대화를 나눌 수 있는 기능

프로그램 예 : mIRC
IM (Instant messenger)

IRC와 유사, 개인기반

프로그램 예 : MSN messenger, NateON
WWW (World Wide Web)






CERN site
 Dr. Berners-Lee가 자신이 일하던 입자 물리 연구소
의 이름을 본 따 최초의 WWW을 구축
 인터넷 망을 통해 쉽게 정보를 공유하기 위한 목적
으로 개발
웹 브라우저 개발: Mosaic (1993)
다양한 프로토콜 지원
 FTP, Gopher, News, Mail 등 지원
하이퍼텍스트/하이퍼미디어/하이퍼링크
멀티미디어 지원
그래픽 인터페이스
WWW의 구성

HTTP (HyperText Transfer Protocol)

클라이언트-서버 구조
서버 컴퓨터
클라이언트 컴퓨터
요청
응답
웹브라우저
HTML 문서
웹 서버 (HTTPD)
WWW의 구성 요소

URL (Uniform Resource Locator)
 웹 브라우저에게 원하는 정보의 위치를 알려 주기
위해 사용하는 주소
 WWW 시스템의 하이퍼링크를 지정하는데도 사용
 URL의 기본 형식
프로토콜://도메인(IP)주소 [:포트 번호]/디렉토리/파일

예) http://www.naver.com:80/index.html
 http의 포트 번호 기본값 : 80
 http는 디렉토리만 명시하고 파일명이 없으면
index.html 문서를 전송
WWW의 구성 요소

HTML (HyperText Markup Language)
 웹 페이지에 포함된 정보와 그 정보를 디스플레이
하는 방법을 기술하는 표준 언어
 태그를 사용하여 문서를 타이틀, 단락, 목록, 하이퍼
링크 등으로 구조화
HTML


3가지 태그의 형식
 <태그>문장</태그>
 <태그 속성 = 인자>문장</태그>
 <태그>
주요 태그
 <HTML> : 현재 파일이 HTML 문서임을 나타내는
태그
 <HEAD> : HTML 문서에 대한 일반적인 정보 표시,
웹 브라우저 화면에 나타나지 않음
 <TITLE> : HTML 문서의 제목을 정의하는 곳, 웹
브라우저의 제목 표시줄에 출력
 <BODY> : HTML 문서의 실제 내용이 들어가는 곳
E-mail




Email Address
 [email protected]
E-mail 이용하기
 웹 서비스 or e-mail client 이용
E-mail protocol

POP3 (Post Office Protocol 3)

SMTP (Simple Message Transfer Protocol)
전자우편 내용구조

헤더 : 수신자, 발신자, 제목, 날짜, 참조(cc), 숨은 참조(bcc)

본문
FTP (File Transfer Protocol)


Internet에 연결된 컴퓨터들간의 파일 전송 방식을 규
정한 규약
anonymous FTP
 별도의 account를 요구하지 않고 공개적으로 파일
을 download할 수 있도록 만들어진 ftp site