데이터 통신과 네트워크
Download
Report
Transcript 데이터 통신과 네트워크
제8장. 데이터통신과 네트워크
『디지털 기업을 위한 경영정보시스템』
홍일유 著
ⓒ 2005 Ilyoo B. Hong. All Rights Reserved
Contents
●
통신의 개념
●
통신의 분류
-
신호 (아날로그 vs. 디지털)
-
전송모드 (동기식 vs. 비동기식)
-
전송방향 (단방향, 반쌍방향, 쌍방향)
●
데이터통신의 기본 구성요소
●
전송매체
●
컴퓨터통신망의 종류
-
지역 범위 (LAN, MAN, WAN)
-
소유권 (사설망, 공중망)
-
기타 (PSTN, 공중데이터망, ATM망, 프레임릴레이망, 가상사설망)
데이터통신과 네트워크
No. 1
통신의 모형
Message
Medium
Sender
Receiver
통신(Telecommunications)이란 “두 통신지점 간에
전송매체를 통해 정보를 이동시키는 것”을 의미함
데이터통신과 네트워크
No. 2
통신의 유형
●
아날로그 통신
-
●
e.g., 전화, 전신, 팩스, 텔렉스
디지털 통신
-
0 이나 1의 데이터 스트림(Data Stream) 형태로 전송
-
e.g., 데이터 통신, ISDN
데이터통신과 네트워크
No. 3
아날로그망에서의 디지털데이터 전송
모뎀이 신호변환
역할 수행
아날로그
전송
아날로그
전송
디지털
전송
디지털
전송
모뎀
데이터통신과 네트워크
모뎀
No. 4
전송 모드에 따른 통신의 분류
시작
비트
종료
비트
시작
비트
byte
종료
비트
byte
시작
비트
종료
비트
byte
비동기식 전송(Asynchronous Transmission):
- 전송전 각 바이트에 컨트롤 비트(시작비트와 종료비트) 추가
- 한번에 한 바이트씩 전송하므로 속도가 느림
byte
byte
byte
byte
동기식 전송(Synchronous Transmission):
- 전송전 두 컴퓨터 간에 동기화(synchronization) 필요
- 여러 바이트들을 블록 단위로 동시에 전송하므로 매우 속도가 빠름
데이터통신과 네트워크
No. 5
전송 방향에 따른 통신의 분류
●
●
●
단방향 전송 (Simplex Transmission)
-
오직 한 방향으로만 전송 가능
-
예) TV/라디오 신호 전송, Pager
반쌍방향 전송 (Half-duplex Transmission)
-
한번에 어느 한 방향으로만 전송 가능
-
예) 워키토키, CB Radio, 팩스
쌍방향 전송 (Full-duplex Transmission)
-
동시에 양방향으로 전송 가능
-
예) 전화
데이터통신과 네트워크
No. 6
데이터통신 네트워크 하드웨어
지역부서
단말기
클러스터
통제 유니트
멀티플렉서
모뎀
단말기
프린터
통신회선
본사
모뎀
멀티플렉서
프론트-엔드
프로세서
호스트컴퓨터
데이터통신과 네트워크
No. 7
데이터통신의 기본적 구성요소
●
●
●
●
호스트 컴퓨터 (Host Computer)
-
애플리케이션 프로그램의 실행 및 데이터 제공
-
흔히 메인프레임 컴퓨터로 구성됨
단말기 (Terminal)
-
사용자와 호스트 컴퓨터간의 접점 역할 수행
-
CPU가 없으므로 흔히 Dumb Terminal이라고 불리움
모뎀 (Modem)
-
신호변환 (Modulation & Demodulation)
-
디지털 통신망에서는 모뎀이 전혀 필요 없음
-
보통, bps(bits per second) 혹은 baud로 전송용량
표시
전송매체 (Transmission Medium)
-
데이터를 운반하는 역할 수행
-
유선과 무선의 두 가지 유형
데이터통신과 네트워크
No. 8
전송매체(Transmission Medium)
●
●
유선 전송매체
-
Twisted Wire Pair (구리선)
-
Coaxial Cable (동축선)
-
Fiber Optic Cable (광섬유선)
무선 전송매체
-
라디오/TV 전파
-
Terrestrial Microwave (지상파 마이크로웨이브)
-
Satellite Microwave (인공위성 마이크로웨이브)
데이터통신과 네트워크
No. 9
유선 전송매체
●
●
●
동선(Twisted wire pair)
-
한 쌍의 구리선이 서로 꼬이게 하여 제조된 전송매체
-
비용이 매우 저렴하여 흔히 전화선으로 사용됨
-
LAN선으로도 많이 사용됨 (UTP cable)
-
대역폭(bandwidth)이 좁아 전송속도가 떨어짐
동축선(Coaxial cable)
-
흔히 비디오 케이블로 많이 사용됨 (예: CATV회사)
-
선 하나로 데이터, 화상, 음성 등의 신호를 한꺼번에 전송
광케이블(Fiber optics cable)
-
가장 전송속도가 빠른 유선 전송매체임
-
비용이 매우 높아 여러 LAN들을 상호 연결하는
기업 백본(backbone) 케이블로 많이 사용됨
-
전화회사에서 교환국 간을 연결하는 회선으로 사용
데이터통신과 네트워크
No. 10
무선 전송매체
●
●
지상파 마이크로웨이브(Terrestrial microwave)
-
약 50km 간격으로 설치된 중계탑을 통해 데이터 전송
-
전송속도가 매우 빠르며, 주로 전화회사나 데이터통신업자에 의해 이용됨.
위성통신(Satellite microwave)
-
발신지 안테나에서 발신된 신호는 위성에 전송된 후 다시 수신지의 안테나로 수신되어
목적지까지 전송됨
-
●
흔히 GPS (위치추적시스템) 및 대용량 데이터전송에 이용됨
셀룰러 통신(Cellular communication) – 휴대폰 통신
-
지역이 여러 소규모 셀(cells)로 나뉘어지고, 각 셀마다 설치된 안테나가 신호전송을
담당하는 이동통신 기술
데이터통신과 네트워크
No. 11
마이크로웨이브, 위성 및 셀룰러 통신
인공위성
마이크로웨이브
중계탑
데이터통신과 네트워크
셀룰러 통신 중계탑
위성 기지국
No. 12
셀룰러 통신의 원리
Transceiver
(transmitter/receiver)
Cell
Cell Network
Other
MTSO
무선전화 연결
Mobile telephone
switching office
(MTSO)
유선전화 연결
Telephone
switching
office (TSO)
Home/Corporate
각 Cell마다 설치된 중계탑(Transceiver)이
Phone Network
신호의 수신 및 전송을 담당
데이터통신과 네트워크
No. 13
Outgoing & Incoming Call Handshake
Transceiver
중계탑
데이터통신과 네트워크
No. 14
전송매체별 전송속도
매체
전송 속도
동선(일반전화회선)
300 bps ~ 56 Kbps
동선(전용회선)
1 ~ 10 Mbps
동축케이블
1 ~ 20 Mbps
광섬유선
최대 2.125 Gbps
라디오웨이브
4.8 ~ 19.2 Kbps
마이크로웨이브
1.544 Mbps
위성통신
64 ~ 512 Kbps
유선통신
무선통신
데이터통신과 네트워크
No. 15
지역범위에 따른 통신망의 종류
●
●
●
근거리통신망 (LAN : local area networks)
-
한 건물 내에 국한됨 (한 방, 한 층, 혹은 한 건물 내의 PC들간의 커뮤니케이션)
-
서버를 중심으로 사용자 PC들이 상호 연결됨 (네트워크상의 자원 최대한 공유)
-
흔히 사무실업무의 자동화를 위해 이용
-
스타형, 링형, 버스형의 세 가지 망 구조가 있음
메트로지역통신망 (MAN : metropolitan area networks)
-
대도시 내의 LAN들을 상호 연결 (예: 보험회사 등)
-
주로 광섬유선을 Backbone Cable로 하여 LAN들을 연결함
광역통신망 (WAN : wide area networks)
-
광범한 지역의 컴퓨터들을 상호 연결하고자 하는데 사용 (국가, 세계 등)
-
예) 은행의 본점-지점 연결; 항공사와 여행사간의 연결 등
데이터통신과 네트워크
No. 16
스타형 LAN
LAN의 망구조(Topology)
●
중앙의 서버컴퓨터를 중심으로 PC들이 별 모양으로 함께 연결되는 망구조
●
중앙 컴퓨터에 문제가 생기면 네트워크 전체가 다운되지만, 한 노드에 문제가 생길 때에는
다른 노드에 영향을 안 미침
데이터통신과 네트워크
No. 17
링형 LAN
LAN의 망구조(Topology)
●
LAN의 각 노드가 원 모양으로 서로 연결되어 하나의 폐쇄루프(closed loop)를 이루는 망구조
●
한 노드에 문제가 생기면 데이터가 해당 노드를 통과할 수 없어 네트워크 전체가 다운됨 – node
dependency problem
데이터통신과 네트워크
No. 18
버스형 LAN
LAN의 망구조(Topology)
●
버스라고 불리는 하나의 케이블을 따라 여러 노드들을 연결하는 망구조
●
노드 하나에 문제가 생겨도 네트워크는 정상적으로 작동함
●
Network performance tradeoff의 이슈 : 네트워크 성능과 연결 PC 대수 간에 반비례 관계
데이터통신과 네트워크
No. 19
소유주체에 따른 통신망의 종류
●
●
사설망 (private networks)
-
특정 기업 혹은 기관의 독점적인 사용을 위해 구축되는 네트워크
-
회사의 예상 통신량에 맞추어 전용회선을 설치하므로, 원활한 통신 가능
-
속도가 빠르고 데이터 보안은 우수하나, 비용이 높은 것이 단점
-
예: 은행의 본점-지점간 망
공공망 (public networks)
-
통신회사에서 고객들의 이용을 위해 구축하는 공유회선 네트워크
-
비용이 저렴하나, 속도가 느릴 수 있고 데이터 보안이 문제될 수 있음
-
회사의 통신이용량이 적은 경우에는 공공망이 더 경제적임
-
예: PSTN (공중전화망), 인터넷
데이터통신과 네트워크
No. 20
기타 통신망
●
공중전화망 (PSTN: public switched telephone network)
-
●
●
●
●
공유회선의 교환기능을 통해 전화통화를 가능하게 하는 통신망
패킷교환망(packet switching networks)
-
데이터를 작은 패킷 단위로 나누어 전송하는 네트워크 (예: 인터넷)
-
각 패킷에는 헤더(즉, 목적지 주소, 오류제어 신호 등) 및 데이터가 담겨있음.
-
통신채널은 패킷의 전송 동안만 유효하며, 전송이 끝나면 다른 패킷에 의해 이용됨
ATM망 (asynchronous transmission mode networks) – 기업의 WAN 구축에 이용
-
음성, 동화상, 데이터 등 다양한 신호를 53바이트 길이의 고정 사이즈 ‘셀’ 단위로 나누어 전송하는 네트워크
-
데이터 전송이 매우 효율적이며, 네트워크 상에서의 통과로 인한 지연(transit delay)이 최소화되어 전송속도가 높음
-
T3, E3 등 초고속 전송매체에 이용될 목적으로 설계됨
프레임릴레이망(frame relay networks) – 기업의 WAN 구축에 이용
-
데이터를 가변 사이즈의 프레임에 담아 전송하는 고속망
-
프레임은 오류제어 신호 없이 순 데이터만 포함함
가상사설망(VPN: virtual private networks)
-
인터넷상에서 두 통신지점 간에 일시적으로 형성되는 네트워크로서, 이용자에게 필요시 사설망 기능을 제공하는 공중망
-
데이터를 IP 패킷으로 나누어 암호화시킨 다음 인터넷상에서 이들 패킷을 전송하므로, 데이터 보안유지의 장점 존재
-
매우 비용이 적게 들어, 글로벌 기업에 의해 널리 이용됨
데이터통신과 네트워크
No. 21