네트워크_데이터 통신 시스템

 

 

 

[1] 데이터의 이해

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(1) 데이터  Data

• 정의 : 인간 또는 컴퓨터가 처리할수 있도록 숫자, 문자, 기호로 형식화한 것 

 

(2) 정보 Information 

• 정의 : 데이터가 가공되어 의미가 있는 데이터가 된 형태 

 

(3) 클로드 섀넌(C.E.Shannon) 의 정보에 대한 해석

• 엔트로피 : 시스템에서 유의미한 정보를 얻기위해 필요한 기대 비용의 최소값  
• 정보의 최소 측정단위 ; 엔트로피 단위 : Bit 비트 
• 정보량 I = log 1/P 
• 이론적 확률 x 최적의 조건으로 실험 수행 비용 = 기대 비용의 최소값 (엔트로피)

 

(4) 정보의 특성

• 무형성
• 한시성
• 독점성
• 가치의 변환성
• 종합성
• 연속성
• 이용성

 

 

[2]통신 시스템과 정보 통신의 이해

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(1) 클로드 섀넌(C.E.Shannon) 의 통신모델

 

 

• 섀넌 수학자는 통신을 수학으로 모델링하여 통신개념을 적립하였다
• 데이터를 보내는 송신자는 아날로그 데이터를 디지털 부호로 바꾸는 부호화 작업을 한뒤 전송하고 , 수신자는 디지털 부호를 다시 아날로그 데이터로 되돌리는 복호화 작업을 한뒤 받는다 
• 이 통신 모델 이후 암호화에 대해 통신모델이 업그레이드 되었다 

 

(2) 전기통신 Tele-Communication

• 정의 : 유선,무선, 광 기타 전자적인 방법에 따라 문자, 부호, 문언 , 음향, 영상 등을 수신자에게 송수신하는 통신 

 

(3) 정보통신

1. 정보통신의 이해

• 정보 가공, 처리하는 컴퓨터 및 기기 설비가 결합된 통신 형태 
• 데이터 전송계와 데이터 처리계로 분류된다 

 

2. 정보통신의 특징

• 고속 다치 전송과 광대역 전송 가능
• 오류 제어 방식을 통한 신뢰성 향상
• 시공간 구애받지 않는 편리한 사용성
• 대형 컴퓨터 등을 공용하여 경제성 사용성 확대
• 발달 가능성 높음

 

(4) 정보 통신의 발전 과정

1. 정보 통신의 역사

Morse	1844년
Bell	1876년
SAGE	1958년
SABRE	1961년
CTSS	1964년
ARPA망	1969년
ALOHA	1970년
SNA	1974년
TEINET	1975년
OSI 7 계층 참조 모델
종합 정보 통신망 ISDN 근거리 통신망 LAN 광대역 종합 정보 통신망 B-ISDN 부가 가치 통신망 VAN

 

 

 

2. 정보 통신의 발전 단계

 

1단계	저속도 모뎀을 통한 음성용 전용 회선 사용
2단계	공중 전화망 PSTN을 통한 아날로그 교환 회선 사용
3단계	광대역 모뎀을 통한 광대역 아날로그 전용 회선 사용
4단계	시분할 방식 TSS을 통한 디지털 전용 회선 사용
5단계	회선 교환 방식과 패킷 교환을 통한 디지털 교환 회선 사용
6단계	종합 정보 통신망 ISDN 사용

 

 

3. 통신 시스템의 구성

데이터 단말 장치  DTE	- 데이터 통신 시스템에서 최종적으로 데이터를 송신하거나 수신하는 장치  - 전송할 데이터를 부호로 변환하거나 처리하는 장치  - 컴퓨터, 프린터, 터미널 장비  - 수행 동작 : 데이터 입출력, 데이터의 수집과 저장, 데이터 처리, 통신, 통신제어
데이터 전송 장치  DCE	- 수행동작 : 아날로그 데이터를 통신 회선에 적합한 신호로 변환하거나 디지털 데이터로 변환하는 수행을 한다 - 회선 종단 장치  - MODEM 모뎀 , DSU
데이터 전송 회선	- 데이터를 실제 전송하는 전송 선로  - 꼬임선, 동축 케이블 , 광섬유 케이블 같은 유선 매체  - 라디오파, 지상 마이크로파, 위성마이크로파 같은 무선 매체
통신 제어 장치  CCU	- 데이터 전송회선과 통신 데이터 처리 컴퓨터를 연결하는 장치  - 데이터를 컴퓨터가 처리하기 쉽도록 전기적인 결합과 전송 문자를 조립하거나 분해하는 장치  - 수행동작 : 컴퓨터와 데이터 통신망을 연결하는 기능을 수행 - 전송 제어 , 동기 및 오류 제어

 

4. 통신시스템의 구성요소

• 메세지
• 송신자
• 수신자
• 전송매체
• 프로토콜 : 통신을 통제하는 규칙의 집합 , 송수신을 위한 규약 

 

 

(5) 정보 통신의 서비스와 이용 형태 

1. 정보 통신 서비스 종류 

 

① 통신 회선에 따른 종류 

• 전용 회선 서비스 : 통신 설비를 특정 사용자가 점유 
• 교환 회선 서비스 : 교환기를 거쳐 다수가 공동으로 사용 

② 데이터 전송에 따른 종류 

• 데이터 집배신 서비스 : 다수의 단말을 통해 데이터 수집 및 처리한다 
• 메세지 교환 서비스 : 교환기능 컴퓨터를 통해 송신측 단말에 메세지를 전송한다 
• 조회 처리 서비스 : 단말에서 데이터 검색이 가능하고 파일 조회 갱신 결과를 단말로 전송한다
• 정보처리 서비스
• 정보 제공 서비스
• 네트워크 서비스 목적 

 

2. 데이터 전송 형태에 따른 종류 

ON-LINE	OFF-LINE
터미널과 컴퓨터를 통신회선으로 직접 연결되는 방식	터미널과 컴퓨터 사이를 사람이나 보조 기록 매체를 통해 컴퓨터에 전달하는 방식
실시간 처리 , 좌석 예약, 수치 제어 등 사용	일괄 처리 사용

 

3. 데이터 처리 형태에 따른 구분

• 일괄 처리 프로세싱 : 일정량 또는 일정 시간 동안 데이터를 모아 한꺼번에 데이터를 처리하는 방식
• 실시간 처리 프로세싱 : 데이터를 즉시 처리하여 결과를 바로 단말에 돌려주는 방식 

 

4. 이용 형태에 따른 구분

 

• 자료 수집 
• 조회, 응답 
• 메세지 교환
• 거래 처리
• 시분할 시스템
• 컴퓨터 네트워크 

 

[3] 데이터 통신망

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(1) 데이터 통신망의 이해 

1. 데이터 통신망의 기본 요구 조건

• 전기적인 신호가 전송될수 있는 유무선 통신 경로 
• 이형의 신호 사이의 상호 변환
• 오류 신호의 검출 및 복구
• 통신 규약 및 프로토콜

 

2. 데이터 통신망 장점

• 상호 자원을 공유
• 부하를 줄이면서 분산 처리
• 신뢰성 향상
• 시간,공간 제약 감소

3. 데이터 통신망 종류 

• LAN 근거리 통신망
• MAN 도시 통신망
• WAN 원거리 통신망
• 광역 통신망 

(2) LAN 근거리 통신망

1. LAN의 이해

• LAN 표준 프로토콜 : CSMA/CD , 토큰 버스 , 토큰링
• 10~100Mbps 전속속도로 동작한다
• 성형 토폴로지 , 버스형 토폴로지,링형 토폴로지

2. 매체 접근제어 MAC 방식 사용 

• 경쟁방식 : ALOHA 정보통신 방법 사용 / CSMA 방식 , CSMA/CD , CSMA/CA 
• 비경쟁방식 : 토큰 제어 방식 / Token Bus 방식 , Token Ring 방식 

(3) MAN 도시 통신망

• 대도시 내의 LAN 근거리 통신망과 LAN 근거리 통신망을 연결하여 인터넷 백본을 연결해주는 네트워크 통신망 

 

(4) WAN 원거리 통신망

• MAN 도시통신망과 MAN 도시 통신망을 연결하여 국제적으로 전개되는 광역 네트워크 통신망

 

(5) 광역 교환망

1. 회선 교환망 Circuit Switched Network 

• 두 사용자 사이에 전용 통신로가 노드를 통하여 설정되어있고 이를 통해 다른 사용자가 침범하지 못하게 한다 
• 전화망 PSTN 
• 통신로를 독점하여 비효율적이다 

 

2. 패킷 교환망

• 여러 사용자가 데이터를 공유할수 있다 
• 데이터를 패킷 단위 조각으로 나누어 전송하고 전송중 각 노드에서 다음 노드로 전송할때 패킷을 잠시 저장한후 전송한다 
• 터미널-컴퓨터 , 컴퓨터-컴퓨터 사이에 주로 사용 

 

 

[4] 네트워크 토폴로지

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(1) 네트워크의 구성형태 

1. 성형 스타형 토폴로지 star Topology

 

 

• 중앙 서버가 고장나면 모든 터미널이 마비된다 
• 업무가 집중이 되면 반응시간이 느려진다
• 중앙 서버 컴퓨터가 변경, 확장이 어렵다 

 

2. 버스형 토폴로지 Bus Topology

 

• 각 터미널간의 통신은 공동의 통신회선을 이용한다
• 터미널 고장나더라도 통신망에 영향을 주지 않는다
• 통신회선이 공용이기 때문에 목적지가 명확한 정보가 있어야한다
• 통신회선이 단절되면 전체 네트워크가 중단되지만 회선 비용은 최소 비용이다 

 

3. 링형 루프형 토폴로지 Ring Topology

• 단일 링형 토폴로지 / 이중 링형 토폴로지 
• 이중 링형 토폴로지는 양방향이기 때문에 한 노드가 절단되어도 우회로를 구성하여 통신이 가능하다
• 컴퓨터, 단말기, 통신 회선중에서 하나라도 고장나면 통신망 마비된다 

4. 트리형 계층형 토폴로지 Tree Topology

 

• 여러개의 중앙장치가 존재한다
• 신속한 처리를 위한 구조
• 변경 및 확장에 융통성이 있다 
• 허브 장비가 필요하다

5. 매시형 망형 토폴로지 Mesh Topology 

• 공중 데이터 통신 네트워크에 주로 사용
• 많은 단말기로부터 많은 데이터 양이 필요할때 유리하다
• 비용이 많이 든다
• 궁극적 네트워크 구성 지향점이다
• 신뢰도 및 보안성이 높다