정의 및 구성
1. 네트워크의 개념
정보(신호)란 무엇인가?
- 네트워크상 상호간에 통신을 수행하기 위한 가장 기본적인 자원
- 크게 음성, 데이터, 화상 등으로 나눌 수 있다.
네트워크란 무엇인가?
- Net + Work : 그물작업
- 어떠한 연결을 통해 정보들을 서로 공유하고 상호 정보교환을 수행하는 형태
- 컴퓨터나 통신기기들을 이용한 연결 형태를 의미
2. 네트워크의 분류
전송방식
- 아날로그 통신망 : 음성이나 화상 등의 아날로그 정보를 진폭, 위상, 주파수 형으로 전송하는 통신망
- 디지털 통신망 : 데이터 통신망과 상호 접속시켜 음성, 데이터 등 다양한 서비스를 제공할 수 있는 통신망
연결형태
- 성형, 버스형, 링형, 트리형, 그물형, 혼합형이 있다.
망의 규모
- LAN : 수 Km 내의 통신 연결을 한다.
- MAN : 도시 한 개 정도 지역의 통신 연결을 한다.
- WAN : 광대역 지역간의 통신 연결을 한다.
통신방법
- 회선 교환망(Circuit Switching Network)
: 발신 기기의 접속 정보(다이얼 숫자 등)로부터 교환기가 착신 기기까지의 회선을 설정한 후 통신 정보를 송수신하는 통신방식을 취하는 교환망
ex) 전화
- 패킷 교환망(Packet Switching Network)
: 정보의 송수신을 패킷 교환 방식으로 실현하는 교환망
ex) 인터넷
- 메시지 교환망(Message Switching Network)
: 교환기가 일단 호출자의 전체 메시지를 받았다가 이를 적절한 경로를 통해 수신자에게 전달하는 교환망
→ 메시지 전달이 주목적이며, 빠른 응답을 요구하는 응용에는 부적합하다.
서비스 별
- 부가가치 통신망(VAN : Value Added Network)
: 공중 통신 사업자로부터 회선을 대여받아 고도의 통신 처리 기능으로 부가 가치를 높여 서비스를 제공하는 통신망
- 종합정보통신망(ISDN : Integrated Service Digital Network)
: 성격이 다른 서비스를 종합적으로 취급하는 디지털 통신망
- 공중망(Public Network)
: 통신 사업자나 통신 주관청이 제공하는 교환 접속형 통신망
3. 네트워크의 구성요소
메세지
- 통신의 대상이 되는 데이터
송신 장치
- 수신측으로 보낼 데이터를 만드는 장치
ex) 텍스트, 숫자, 그림, 화상 이나 이것들을 조합하여 만든 데이터
수신 장치
- 메시지를 수신하는 장치
ex) 컴퓨터, 전화기, TV
전송매체
- 네트워크 신호를 네트워크 상에서 전달해주는 매체
ex) 동축케이블, 구리선, 광섬유, 무선매체 등
프로토콜
- 송·수신측 간의 통신 방법에 대한 규정
프로토콜과 표준기구
1. 프로토콜
프로토콜
- 서로 다른 시스템에 있는 개체(entity)의 통신을 원활하게 하기 위해 만든 통신규약
- 프로토콜이 서로 간에 정해지지 않았다면, 네트워크는 연결이 되지 X
- 서로 간에 자유롭고 효율적인 통신을 하기 위해 통일된 프로토콜의 표준화가 필요
프로토콜의 주요요소
- 구문(Syntax)
: 데이터 구조나 형식을 말한다.
- 의미(Semantics)
: 각 부분들의 실제적 의미를 나타낸 것
: 각 부분들을 위한 조정과 에러관리를 위한 제어정보를 포함
ex) 메시지가 채택할 경로, 최종 목적지를 나타냄
- 타이밍(Timing)
: 데이터의 전송속도, 전송시기 결정을 가르킨다.
2. 표준
표준이란?
- 일정한 규칙을 따르려는 일련의 동작들
- 네트워크상에서 에러나 트래픽을 피하기 위한 통제
표준의 범주
- 사실표준(De Facto Standard) : 공식기관에 의해 입법화된 표준은 아니나 널리 현재 산업계에서 사용되고 있는 표준(TCP/IP)이다.
ex) TCP/IP model
- 법률표준(De Jure Standard) : 공식기관에 의해 입법화된 표준
ex) OSI 7 Layer model
3. 표준제정위원회
국제표준기구(ISO), 미국국립표준협회(ANSI), 국제전기통신연합(ITU-T), 전기전자공학과(IEEE), 한국정보통신기술협회(TTA), 전자산업협회(EIA),
한국전자통신연구소 표준연구센터
기본구조
1. 회선구성
회선구성
- 통신기기와 통신기기를 링크로 연결하는 행위
회선구성방법
- 점 대 점 연결(Point to Point Connection) : 1 대 1 통신기기들 간의 전용 링크를 제공
ex) 리모콘과 TV, 전화
- 다중점 연결(Multipoint or Multidrop Connection) : 하나의 링크를 다수의 통신기기가 공유
* 장점 : 데이터 내용이 적을 떄 효과적, 설치비용이 점대점 연결보다 저렴
* 단점 : 링크 고장 시 고장지점 이후 장치들은 사용하지 못함
2. 접속형태(Topology)
접속형태(Topology)
- 장치들의 물리적이거나 논리적인 네트워크 구조
- 노드들과 연결된 링크들을 포함한 네트워크의 배열
접속형태의 종류
- 버스형(Bus Topology)
: 다중점 연결 형태
: 버스라 불리는 공통 배선을 모든 노드들이 공유
: 근거리 통신망(LAN)의 일반적인 방식
: 특정 노드의 상태에 따라 네트워크 상태가 변하지 않음
: 전송형태는 브로드캐스팅
* 장점
: 설치비용이 저렴
: 구조가 간단하고 작은 네트워크에 유용하며 사용이 용이
* 단점
: 네트워크 트래픽이 많을 경우 네트워크 효율이 떨어짐
: 전송 중 다른 컴퓨터에서 연결하기 위해서 끼어드는 횟수가 많아지면 대역폭을 낭비할 수 있음
: 연결점이 하나이기 때문에 연결된 통신장치 중에 한개만 고장 날 시에도 전체 네트워크에 영향을 미침
- 스타형(성형 Star Topology)
: 모든 통신기기들이 하나의 중앙제어장치에 연결
: 내부적으로 논리적 버스형의 구현
: 중앙 집중적인 자원과 관리
: 모든 통신기기는 중앙제어장치를 통해서만 전체 네트워크에 신호를 전송
* 장점
: 새로운 통신장치의 추가나 변경 용이
: 네트워크 오류 발견과 수리가 용이
: 한 통신장치의 오류가 전체 네트워크에 영향을 주지 않음
* 단점
: 중앙제어장치 고장 시 네트워크 전체가 통신불능 상태
: 많은 양의 케이블을 사용하므로 설치비용이 많이 소요
- 트리형(Tree Topology)
: 중앙제어장치와 2차 중앙제어 장치
: 여러 개의 작은 버스형 토폴로지를 계층적으로 연결
* 장점
: 하나의 중앙제어장치에 더 많은 장치 연결 가능
: 우선순위 지원 가능
* 단점
: 중앙제어장치 지점에서 갑작스러운 트래픽 증가 현상이 발생할 수 있음
: 네트워크 마비될 수 있음
- 링형(Ring Topology)
: 모든 통신장치들이 원형으로 둘러싸여 링크에 연결
: 데이터의 흐름은 한 방향
: 네트워크 상의 통신장치들은 리피터 역할
(리피터란, 신호 증폭 및 다음 구간으로 재전송시키는 장치)
* 장점
: 한 통신장치가 네트워크를 독점하여 사용할 수 없음
: 설치와 재구성이 용이
: 접속상태에서 결함 분리가 간단
* 단점
: 링 내의 한 노드가 손상되면 전체 네트워크가 손상
: 한 방향으로 통신하므로 문제발견 및 해결이 어려움
- 매쉬형(Mesh Topology)
: 모든 노드들이 연결된 형태
: 문제해결이 쉽고 오류에 강함
: 여분의 경로로 인해 오류의 영향을 적게 받음
* 장점
: 분산 연결 구성으로 오류 및 문제 해결이 비교적 쉬움
* 단점
: 중복 경로에는 케이블이 다른 토폴로지에 필요한 것보다 더 많이 필요하므로 비용이 많이 들기 때문에 실제 사용은 드묾
- 혼합형(Hybrid Topology)
: 여러 가지의 토폴로지가 서로 연결되어 규모가 큰 접속형태를 구성 할 수 있게 함
: 일반적으로 스타-버스형 토폴로지와 스타-링형 토폴로지 두 종류의 혼성기술이 많이 사용
3. 통신방식
단방향(Simplex)
- 송신자와 수신자가 고정되어 있고 항상 한 방향으로만 데이터를 전송하는 방식
ex) 키보드, 모니터
반이중(Half-Duplex)
- 송신자와 수신자가 필요에 따라 교대하는 방식으로서 양방향 어느 쪽으로도 데이터를 전송 가능
- 동시 통신은 불가능
ex) 무전기
전이중(Full-Duplex)
- 송신을 하면서 동시에 수신도 할 수 있는 방식
ex) 전화
네트워크의 범주
1. 근거리 통신망(LAN)
LAN : Local Area Network
- 좁은 지역(수 Km)내의 개인 소유나 단일 사무실, 건물 혹은 학교 들에 있는 장치들을 연결
- 근거리 통신망 내의 정보기기, 소프트웨어, 데이터베이스 등을 공유
- 통신속도는 보통 10~100Mbps이며, 최근 1Gbps와 10Gbps급 등장
2. 도시 통신망(MAN)
MAN : Metropolitan Area Network
- 기업, 가정, 학교 등을 모두 포함한 1개 도시 정도의 지역을 연결
- 데이터, 음성, 화상을 종합적으로 전송
- 전송 매체로 주로 광섬유로 사용
- 통신속도는 1.544~155Mbps
3. 광역 통신망(WAN)
WAN : Wide Area Network
- 국가, 대륙 등과 같은 넓은 지역을 연결하는 네트워크
- 데이터 음성, 화상 정보의 장거리 전송 가능
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