Transcript 프로토콜의 표준화
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 1 9. 각종 통신 기술 Part. 01의 목표 네트워크의 개요 데이터통신 관련기술 표준과 네트워크 네트워크 설계, 구축 고속 LAN 기술 및 광대역 통신 각종 통신 기술 2 1. 정보 통신과 네트워크 1-1. 정보와 데이터 1-2. 정보 통신 1-3. 컴퓨터 네트워크 33 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) 4 특정 목적을 위해 의미를 부여한 데이터 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. 5 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 정보 통신의 3요소 6 1-3. 컴퓨터 네트워크 네트워크의 정의 두 대 이상의 컴퓨터를 서로 연결하여 데이터 통신을 제공하는 것 네트워크의 출현 전기,전자 기술의 발전 컴퓨터의 네트워크의 정보형태의 발전 발전 다양성 •컴퓨터 통신 •디지털 통신 네트워크의 발전 과정 1단계:음성회선 7 2단계:공중 전화 교환망(PSTN) 3단계:디지털 전용회선 4단계:데이터 전용 교환망 5단계:종합정보 통신망 2. 프로토콜 2-1. 프로토콜의 개념과 기본요소 2-2. 프로토콜의 기능 2-3. 프로토콜의 전송 방식 2-4. 프로토콜의 특성 2-5. 프로토콜의 표준화 78 2-1. 프로토콜의 개념과 기본요소 프로토콜의 정의 개 네트워크 장비들을 통해 각 컴퓨터들이 데이터를 주고 받을 수 있도록 하는 규칙 념 프로토콜의 3요소 구문(Syntax) 기 - 데이터의 구조나 형식,부호화,신호의 크기 3 의미(Semantics) -요 조정과 오류관리를 위한 제어 정보 타이밍(Timing) 소 - 속도와 순서 9 2-2. 프로토콜의 기능 기능 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 네트워크 소프트웨어 네트워크 소프트웨어 프로토콜 NIC 10 NIC 2-3. 프로토콜의 전송 방식 프로토콜의 전송 방식 비트 방식 바이트 방식 문자 방식 11 특별한 의미를 갖는 플래그 비트를 데이터의 앞이나 뒤에 포함하여 전송하는 방식 데이터의 헤더(Header)에 각종 제어 정보를 포함하여 전송하는 방식 특수 제어 문자(SOH, STX, ETX, ETB, EOT, ENQ, DLE등)를 사용하는 방식 2-4. 프로토콜의 특성 프로토콜의 특성 직접적/간접적 프로토콜의 특성 직접적 : 두 통신 시스템이 점대점 형태로 연결된 형태 간접적 : 여러 개의 통신 시스템이 하나의 시스템에 연결되어 통신을 하는 형태. 대칭/비대칭 프로토콜의 특성 대칭 : 상호 통신을 하는 관계가 대응되는 관계에 위치해 서 서로 통신이 이루어지는 것 비대칭 : 서버/클라이언트 관계의 위치에서 통신이 이루어지는 것을 말한다. 12 단일체적/구조적 프로토콜의 특성 단일체적 : 통신에 관한 모든 기능을 하나의 프로토콜이 모두 수행 구조적 : 프로토콜을 계층적으로 나눠서 낮은 계층에서 에서부터 상위 계층으로 서비스를 제공한다. 표준/비표준 프로토콜의 특성 표준 : 일반적인 프로토콜로서 어느 시스템이나 모두 다 사용 가능한 프로토콜. 비표준 : 특정 시스템이나 특별한 경우에만 사용 가능한 프로토콜. 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) 미국표준협회(ANSI) 한국전자통신연구소 13 국제전기통신연합(ITU) 한국정보통신기술협회(TTA) 3. 정보와 전송 3-1. 정보 이론 3-2. 전송 방식 14 14 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) C = Wlog2(1+S/N) C = 2Wlog2B S : 신호(Signal), N : 잡음(Noise) C : 채널 용량(bps), W : 대역폭(Hz), S/N : 신호 대 잡음비 C : 채널 용량, W : 대역폭(Hz), B : 전압레벨 혹은 다른 신호 성분의 수 15 3-1. 정보 이론(계속) 신호(Signal) 아날로그 신호 • 전자기적 신호가 연속적으로 변하는 형태 아날로그(Analog)신호 16 디지털 신호 • 펄스 신호로 데이터를 표현 디지털(Digital)신호 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) 17 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 18 병렬 통신 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 19 브로드밴드 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. 20 4. 통신과 기술 4-1. 통신 이론 4-2. 통신 관련 기술 21 21 4-1. 통신 이론 데이터 전송 속도의 단위 BPS (Bit Per Second) 보오(Baud) baud와 bps의 관계식 22 BPS는 1초 동안에 전송할 수 있는 비트(bit)의 수를 나타내는 전송 속도의 단위 신호 속도의 한 단위로 초당 발생한 이산 조건 혹은 신호 이벤트의 수 bps=baud X 단위 신호 당 bit 수 4-1. 통신 이론(계속) 신호변환 정보(Data) 신호(Signal) 부호화(Encoding)방식 아날로그 아날로그 AM,FM,PM 아날로그 디지털 PCM, DPCM, DM, ADM, ADPCM 디지털 아날로그 ASK, FSK, PSK, APSK(QAM) 디지털 디지털 NRZ, RZ, 양극성 바이폴라, 맨체스터 등 PCM 과정 표본화 압축 23 샘플링 이론을 바탕으로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환 할때 그 신호를 일정시간 마다 추 출하는 과정 표본화된 신호는 양자화 되기 직전 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(양 극형) 등을 사용해 표현 4-2. 통신 관련 기술 전 송 전송부호 부 호 통 신 인 인터페이스 통신 터 페 이 스 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 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 24 4-2. 통신 관련 기술(계속) 흐름제어(Flow Control) 송신측과 수신측간에 데이터의 처리속도의 차이로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위한 방법. X-ON/OFF 25 Sliding Window(슬라이딩 윈도우) 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 26 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 27 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 28 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 29 5. 데이터링크와 정보통신 일반 5-1. 데이터링크 제어 5-2. 회선 제어 5-3. 다중화(Multiplexing) 5-4. 종합 정보 통신망 ISDN 28 30