[네트워크] #1 Introduction

• 데이터통신의 4가지 기본 특성

1. 전달성(delivery) : 데이터를 전달하고자 하는 장치나 사용자에게 정확히 전달되어야 한다.
2. 정확성(accuracy) : 데이터를 정확하게 전달해야 한다. 도중 변형되거나 포맷이 깨지면 의미가 없다.
3. 적시성(timeliness) : 사전에 정의되거나 계획된 수준의 딜레이가 이루어져야 한다.
4. 파형 난조(jitter) : 패킷이 도착하는 시간에 대한 편차

 

• 5가지 기본 요소

 

1. 메시지(message) : 통신의 대상이 되는 정보, 즉 데이터이다.
2. 송신자(sender) : 메시지를 보내는 장치
3. 수신자(receiver) : 메시지를 받는 장치
4. 전송 매체(transmission medium) : 메시지가 송산자에서 수신자까지 이동하는 물리적인 경로
5. 프로토콜(protocol) : 데이터 통신을 통제하는 규칙으로, 국제 표준이 정해져있다.

 

• 데이터 표현

1. 문자(text) : 0과 1로 된 비트들의 순서인 비트 패턴으로 표현된다. (Uicode, ASCII)
2. 숫자(number) : 곧바로 2진수로 변환되어 비트 패턴으로 표현된다.
3. 영상(image) : 픽셀이라는 작은 점들의 행렬로 구성된다. (컬러 영상은 RGB값으로 표현)
4. 오디오(audio) : 문자, 숫자, 영상과는 달리 연속적이다.
5. 비디오(video) : 각각은 이산적인 개체이지만 여러 화상을 합해서 움직이는 느낌을 갖도록 한다.

 

• 데이터 전송 방식

 
Simplex
두 장치 간에 한쪽은 전송만 할 수 있고, 다른 한쪽은 수신만 할 수 있다.
 
Half-duplex
각 지국은 송신과 수신이 모두 가능하지만, 동시에 할 수는 없다.
 
Full-duplex
양쪽 지국이 동시에 송신과 수신을 할 수 있다.

 
• 네트워크의 성능지표

1. 성능(performance) : 처리율(throughput)과 지연(delay)의 두 가지 척도로 평가된다.
2. 신뢰성(reliability) : 고장의 빈도수와 고장이 고장이 나서 링크를 복구하는 데 걸리는 시간 등에 의해 측정된다.
3. 보안(security) : 불법적인 접근으로부터 데이터 보호, 손상으로부터 데이터 보호 등을 포함한다.

 

• Pysical Structure

 
Point-to-Point
두 장치 간의 전용 링크를 제공한다. (전용선 개념 - ex. 버스전용차로, 철도)
채널의 전체 용량은 두 장치 간의 전송을 위해서만 사용된다.
 
Multipoint
하나의 링크를 여러 장치들이 공유하는 방식이다.
 

• Pysical Topology
 

Mesh Topology
각각의 장치들이 Point-to-Point로 따로 구성되어 있다.

 
Star Topology
각 장치는 허브(hub)라 불리는 중앙 제어장치와 전용 Point-to-Point 연결을 갖는다.
구성이나 설정이 쉽다는 장점이 있다.
전체 접속형태가 허브라는 단일 장치에 좌우되기 때문에 허브가 망가지면 전체 시스템이 고장난다.

 
Bus Topology
Multipoint 연결을 갖는다.
하나의 긴 케이블이 네트워크 상의 모든 장치를 연결하는 백본 네트워크 역할을 한다.
설치하기 쉽지만, 재구성이나 결함분리가 어렵다는 단점이 있다.

 
Ring Topology
Point-to-Point 연결을 갖는다.
비교적 설치와 재구성이 쉽다.
단방향 전송이기 때문에 네트워크 내 한 장치가 사용 불가능한 경우 전체 네트워크를 사용할 수 없다.

 

• 네트워크 유형

 
LAN(Local Area Network)
LAN은 개인 소유이거나 단일 사무실, 건물 학교 등에 있는 호스트들을 연결한다.
 
WAN(Wide Area Network)
WAN은 넓은 지리적인 영역을 갖는 도시나 주, 국가, 또는 전 세계에 사용된다.
 
오늘날 WAN의 서로 다른 두 가지 예인 Point-to-Point WAN과 Switched WAN을 살펴보자.
 
Point-to-Point WAN

 
Switched WAN
오늘날 전 세계적인 통신 백본망에 사용된다.

 
오늘날 LAN이나 WAN이 독립적으로 분리되어 있는 것은 매우 드문 경우이며, 일반적으로 이들은 서로 연결되어 있다. 
2개 이상의 네트워크가 연결될 경우, Internetwork 또는 Internet을 구성한다.
 
Internetwork

 
Internet

 
Switching
인터넷은 교환기가 적어도 2개의 링크를 연결하는 교환형 네트워크이다.
교환형 네트워크의 가장 일반적인 유형에는 Circuit-Switched Network와 Packet-Switched Network가 있다.
 
Circuit-Switched Network
두 종단 시스템 사이에 회선이라는 전용선이 항상 이용된다.
교환기는 이 회선을 활성화(on) 또는 비활성화(off) 할 수 있다.

 
굵은 회선 용량은 각 음성 연결의 4배로 설계되어 있다.
회선-교환망은 용량이 모두 이용될 때만 효율적이라는 단점이 있다.
 
Packet-Switched Network
컴퓨터 네트워크에서 두 종단 사이의 통신은 패킷이라는 데이터 블록에 의해 이루어진다.
패킷-교환망에서 라우터는 패킷을 저장하고 포워딩하기 위한 큐를 갖는다.

 
만약 오직 두 컴퓨터만이 서로 통신한다면, 패킷은 기다릴 필요가 없다.
하지만 굵은 선의 용량이 모두 사용되고 있을 때 라우터에 피킷이 도착한다면, 이 패킷들은 저장된 후 도착한 순서대로 포워딩되어야 한다.
 
따라서 패킷-교환망이 회선-교환망보다 효율적이지만, 패킷이 지연될 수 있다.