[정보통신망] 데이터 통신 요소

 

데이터 전송매체에 대해 설명할 수 있다

5종류의 네트워크 형태를 비교 설명할 수 있다

네트워크에 이용되는 것을 설명할 수 있다

네트워크 소프트웨어 기능을 설명할 수 있다

전송매체

컴퓨터 통신망에서 수신기와 송신기 간에 물리적인 데이터 전송로

 

종류

- 하드와이어 매체(hardwired medium) : 꼬임선 케이블, 동축 케이블, 광섬유 케이블

- 소프트와이어 매체(softwired medium) : 공기, 해수, 진공, 지상 마이크로파, 위성 마이크로파, 라디오파, 적외선

 

1. 꼬임선 케이블

- 두 가닥의 절연된 구리선이 균일하게 꼬여 있음

- 하나의 쌍이 하나의 통신선로의 역할을 함

- 여러 개의 쌍이 다발로 묶어져 하나의 케이블을 형성함

- 비차폐 꼬임선 Unshielded Twisted Pair

- 차폐 꼬임선 Shielded Twisted Pair

 

2. 동축 케이블

- 중심 도체와 외부 원형 도체가 서로 절연된 상태로 동일한 축을 형성

- 다양한 용도 : 장거리 전화망, TV전송, LAN 등

- 리피터 repeater : 아날로그 전송(수 km 단위로 필요), 디지털 전송(1km 단위로 필요)

 

3. 광섬유

광통신

- 부호화 단계(정보 -> 광)

- 광 전송 단계

- 복호화 단계(광 -> 정보)

 

음성 - 부호기 - 전기펄스 - 광원 - 광펄스 - 광섬유 - 광검출기 - 전기펄스 - 부호기 - 음성

 

광섬유 optical fiber

광코어 > 광 클레딩(유리나 플라스틱) > 자켓(플라스틱 외부 절연막)

 

다중모드	단일모드
- 코아의 지름이 커 빛을 잘 모음 - 빛의 산란이 심함 - 가격이 싸고 저속 전송에 용이 - 단거리 전송에 적합 - 광섬유끼리 접속이 상대적으로 쉬움	- 코아의 지름이 작아 빛을 잘 못 모음 - 빛의 산란이 적음 -가격이 비싸고 고속 전송에 용의 - 장거리 전송에 적합 -광섬유끼리의 접속이 상대적으로 어려움

장점

- 넓은 대역폭(선로의 용량)

- 작은 크기와 적은 무게

- 적은 감쇠율(멀리 보낼수 있음)

- 전자기적 영향의 최소화

- 리펕 설치 간격의 확대

단점

- 접속의 전문성 요구

- 단방향 전송

- 가격이 비싸 설치 비용의 증대

 

무선통신 매체

지상 마이크로파

- 접시형 안테나

- 장거리 통신

- 주파수 : 2 ~ 40 GHz

- 정보 손실 요인

 

위성 마이크로파

- 통신위성 : 중계국

- 주요 용도 : 장거리 전화, 텔렉스, TV

- 최상 주파수 : 1 ~ 10GHz

- 대량의 통신 용량 제공(주파수 다중화 방식으로 많은 대역폭 구성)

- 오류율의 감소

- 통신비용의 감소

- 단점 : 전송 지연, 점대점 통신만 가능, 복구 불가능, 지상의 무선통신과의 혼선 가능, 통신 보안의 문제점 등 

 

라디오파

- 다방향성 , 접시형 안테나 불필요

- 방송통신용

- 주파수 : 20 MHz ~ 1 GHz

- 문제: 다중경로 간섭

 

적외선

- 가시광선보다 파장이 긴 전자기파

- 단거리 통신

- 300 ~ 500GHz

- 높은 주파수

 

네트워크 형태

Network Topology

- 성형 start network 

• 점 대 점 선로
• 중앙 컴퓨터의 의존도

- 환형 ring network

• 2개의 통신 경로

- 버스형 bus network

• 하나의 선로

- 그물형 mesh network

• 많은 단말리로부터 많은 양의 통신

- 계층형 hierarchical network

• 작업의 계층성

네트워크 장치

리피터

- 전송되는 신호가 약해지거나, 잡음 등 훼손되어 전송되는 것을 막기 위해 원래의 신호로 재생하여 다음 구간으로 재전송한다

- 단순한 신호 증폭이 아닌 신호를 구분하여 재생함

- 여러 대의 repeater를 사용하면 먼 거리까지 데이터 전송이 가능하다 repeater 사용 시간도 걸림

 

허브

- 단순히 하나의 노드에서 수신한 신호를 정확히 재생하여 다른 노드로 보내는 장치

- 리피터 기능 포함된 것도 있음

- 더미 허브 : 모든 컴퓨터에 보내고 받아들일 컴퓨터만 받아들임

- 스위칭 허브 : 정해진 컴퓨터에만 전송함

- 스태커블 허브

 

브리지

복수의 LAN 연결

데이터링크 계층에서 동작

복수의 LAN 에 대한 정보를 가지고 있고 요청사항에 따라 LAN 을 연결지어줌

동일한 매체 접근방식, 물리주소 사용

 

라우터 router (경로)

네트워크 주소 IP 주소 이용

일반적으로 IP network 간을 연결하거나 IP network and internet을 연결하기 위해 사용하는 장치

네트워크 계층에서 동작

송수신 장치가 서로 다른 매체접근방식을 사용하더라도 동일한 네트워크 계층 프로토콜만 사용한다면 상호간에 데이터 송수신 가능

 

송신지에서 수신지로 가장 최적의 경로를 선택하여 데이터 패킷을 전송해줌

오류 제어 : 오류가 있는 패킷을 검출하여 폐기함

 

- static routing : 수동적인 방법, 라우팅 테이블 관리

-dynamic routing : 라우터 간의 라우팅 정보교환을 통해 라우팅 테이블을 자동적으로 관리

 

 

게이트웨이 

서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 2개의 완전히 다른 네트워크 사이에서 상호 연결을 제공해주는 통신장치

응용 계층에서 동작

Router보다 느림

가격 비쌈

설치 어려움

이미 구축되어 있는 두 네트워크가 서로 다른 구조의 Network Architecture로 이루어져 있다면 Gateway를 이용하여 하나의 네트워크처럼 사용할 수 있음

 

장치	OSI 계층	특징	적용
리피터	물리	전기신호	LAN의 길이 연장
브리지	데이터링크	네트워크 카드의 물리 주소 사용	네트워크 카드의 하드웨어 주소에 의한 데이터 프레임 전송
라우터	네트워크	라우터가 지원 가능한 네트워크 프로토콜 사용	네트워크 주소에 의해 데이터 패킷을 전송
게이트 웨이	응용	완전히 다른 두 네트워크 사이의 데이터 전송에 사용	데이터 형식의 변환에 의한 데이터 전송

네트워크 소프트웨어

유선, 무선 환경의 네트워크 계층에서

단말기들이 서로 약속된 프로토콜 메커니즘을 이용해

데이터를 교환할 수 있도록 하는

통신 소프트웨어

 

네트워크 애플리케이션

- 네트워크로 데이터를 송 수신하는 기능

- 웹 브라우저, FTP, telnet

 

네트워크 운영체제

- 네트워크 제어 및 전송되는 메시지 제어

- 네트워크 자원의 접근 제어

- 보안 등 관리자 기능을 제공