데이터 통신과 네트워크

데이터 통신과 개요

데이터 통신: 송신자와 수신자의 단말기를 통신 회선을 통해서 연결하여 데이터를 처리하고 전송하는 것.

데이터 통신 기술: 데이터 통신이 원활하게 이루어지도록 데이터를 전송하고 처리하는 기술.

네트워크의 개요

네트워크: 전송 매체를 통해 데이터를 교환하는 다수의 시스템을 연결해 구성한 집합.

 

프로토콜: 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 주고받을 때의 절차. 

데이터 전송을 위한 조건 = 하드웨어적 연결 + 프로토콜

프로토콜의 종류: FTP,HTTP, TCP/IP

 

데이터 전송 유형

• 단방향 전송: 데이터를 한 방향으로 전송.
• 반이중 전송:데이터가 양방향으로 전송됨. (단 한 번에 한쪽으로만 가능)
• 전이중 전송:데이터가 양방향으로 전송됨. 하나의 전송매체의 송신, 수신, 두 개의 채널로 분할함.

데이터 전송 방식

• 직렬 전송: 하나의 통신 회선으로 2진수 데이터 비트를 1비트씩 차례대로 전송하는 방식. 원거리에 좋지만 속도가 느림.
• 병렬 전송: 여러 통신 회선을 활용하여 비트 블록을 한 번에 전송하는 방식. 거리가 멀수록 데이터 복원이 어려움.

통신 장치의 분리

• 데이터 처리 장치: 컴퓨터와 주변 기기.
• 데이터 전송 장치: 모뎀, 네트워크 카드, 허브, 라우터, 통신 회선

데이터 전송 장치

• 통신 회선: 송신자와 수신자를 연결하는 물리적 통로.
  -꼬임 상선: 두 개의 구리선을 서로 감은 형태의 통신회선. LAN에서 사용하고 간섭이 심해서 원거리 전송에 부적합함.
  -동축 케이블: 케이블 TV에서는 아날로그 신호, LAN에서는 디지털 신호를 전송. 외부 간섭에는 강함.
  -광섬유: 구리선 보다 많은 데이터를 운반가능함.  전자기 간섭을 받지 않고 보안성이 높고, 설치 비용이 높음.
• 모뎀: 단말기의 데이터 통신 기기를 아날로그 통신 회선에 접속. 티지털 신호를 아날로그, 아날로그 신호를 디지털 신호로 만듦.
• 네트워크 카드: 빠른 속도로 외부 네트워크와 접속하고 데이터를 주고받기 위해 컴퓨터 내에 설치하는 카드.
• 허브: 유선으로 연결된 여러 컴퓨터에서 데이터 공유할 때 사용.
• 라우터: LAN과 LAN 혹은 LAN과 WAN을 연결하는 네트워크 장치로, 외부 네트워크와 내부 네트워크를 연결함. 패킷을 최적화된 경로롤 지정하는 기능을 수행하는 장비.

네트워크 교환 방식

회선 교환 네트워크

• 통신을 원하는 호스트가 데이터를 전송하기 전에 연결 경로를 미리 설정하는 방식.
• 한번 개설된 회선은 전용선처럼 사용되어 데이터 전송량이 많을 때 유용함.
• 통신이 없는 동안에도 회선이 점유되어 비효율적임.
• 음성과 같은 실시간 데이터가 긴 메시지 전송에 유용.

메시지 교환 네트워크

• 경로를 미리 설정하지 않고 메시지의 헤더에 목적지 주소를 표시해 전송.
• 메시지를 버퍼에 저장한 후 모두 오면 다음 교환기에 전달.
• 통신회선을 사용할 수 있을 때까지 기다렸다가 전송하므로 큰 용량의 저장 매체 필요.

패킷 교환 내트워크

• 회선 교환 네트워크와 메시지 교환 네트워크의 장점을 결합하고 단점을 최소화한 방식.
• 송신자-수신자 주소를 포함한 형식의 데이터 블록(패킷)을 기본 단위로 함.
• 패킷 재조립을 위해 순서 번호가 필요.

네트워크 분류

LAN: 근거리 통신망. 한정된 범위의 단말기를 통신 회선으로 연결한 네트워크.

 

버스형

• 하나의 통신 회선에 여러 대의 단말기가 연결된 형태.
• 데이터를 송신하면 회선을 통해 연결된 모든 단말에 전송. 
• 단말의 추가, 삭제가 쉽고, 하나의 단말에 문제가 생겨도 통신망에 영향을 주지 않고 보안에 취약함.

스타형

• 중앙에 있는 허브 주위로 여러 장치를 연결.
• 허브에 다른 장치를 점대점 방식으로 연결. 유지 보수가 쉽고, 전송 제어가 간단함.
• 허브에 문제가 생기면 네트워크 통신이 불가능함.

링형

• 모든 기기를 원형으로 배치함. 가까운 위치에 있는 두 개를 점대점으로 연결.
• 숭신자가 보낸 패킷은 원을 따라 한 방향으로 흐르며, 목적지가 아닌 호스트를 거칠 때마다 다시 재생됨(전송 오류 감소). 
• 단말에 문제가 생기면 통신 불가능.

메시형

• 서로 그물 형태로 연결됨.
• 점대점 방식으로 연결되어 있는데, 중개점 역할을 하는 컴퓨터는 없어서 네트워크의 효율이 높음.
• 구축 비용이 비쌈.

트리형

• 원점에서 한 개 이상의 가지가 뻗어 나와 복잡한 계층 형태로 퍼지는 구조. 버스형의 확장.
• 허브에서 문제 발생 시 통신 불가하며 병복현상 발생 가능성이 높음.

MAN: 도시권 통신망, 여러 LAN을 연결

WAN: 광역 통신망. 

인터넷

월드와이드웹(www):하이퍼텍스트 기능을 할 용 하여 인터넷에 흩어진 다양한 정보를 쉽게 찾아볼 수 있게 한 광역 정보 시스템. 

 

하이퍼 텍스트: 링크를 통해 개별 정보들을 유기적으로 연결하며 비연속적, 비선형적 체계로 구성된 전자적 텍스트.

 

URL: 언터넷에서 특정 리소스의 위치를 나타내는 주소.

 

IP주소: 인터넷에 연결된 기기를 식별할 수 있는 유일한 값.

• IPv4: 32비트 2진수 체계. 사람이 사용할 때는 네 개의 10진수로 표현하여 온점을 사용.
• IPv6: IPv4주소 길이를 네 배로 확정해 표준화한 인터넷 주소 체계. 128비트 체계이며, 16비트씩 여덟 부분으로 나누어져 있음.

도메인: IP 주소와 같이 숫자로 이루어진 인터넷상의 컴퓨터 주소를 영문, 숫자, 하이픈으로 알기 쉽게 표현한 것. 

 

DNS라는 시스템으로 문자로 된 주소를 사용할 수 있게 됨.

 

일반적으로 도메인 네임은 IP주소와 1:1 대응되거나 경우에 따라 1:n, n:1 대응도 가능함.