데이터 통신 챕터1

Direction of data flow 

• simplex: 단방향
• Half Duplex: 한 번에 한 방향씩 이동
• Full Duplex: 쌍방향

 

데이터 통신 시스템 구성

• 단말장치: 데이터를 입력하거나 처리된 결과를 출력하는 장치
• 신호변환장치: 단말 장치의 데이터를 통신 회선에 적합한 신호로 변경
  또는 그 반대로 신호 변환 기능을 수행하는 장치
  예) 모뎀, 코덱 등
• 통신제어장치: 송수신되는 과정을 제어하고 감시하는 기능을 하는 장치
  통 식 방식 제어, 오류 검출 및 정정, 전송 제어, 접속 제어 등을 제어

 

Switching

: 컴퓨터 네트워크의 서로 다른 장치 또는 네트워크 간에 데이터 트래픽을 전달하는 과정.
네트워크의 장치가 데이터를 보내면 네트워크 스위치는 데이터를 분석하고 대상 주소를 기반으로 데이터를 보낼 위치를 결정. 그런 다음 스위치는 데이터를 적절한 장치나 네트워크로 보내 빠르고 효율적으로 전달되도록 함.

• circuit- switched network- 전화를 통해 대화하는 동안 유지되는 전용 통신 경로
  -> 효율성이 낮지만, 딜레이는 최소화된다. 
  1. 발신자와 수신자 사이 회선 설정 -> 연결 기간 동안만 자원 할당
  2. 데이터 전송
  3. 회선 종료
  예) 전화 회선에 사용되는 네트워
• packet-switched network- 데이터는 일정한 크기의 패킷으로 분해, 전송, 재조립.
  통신을 할 때마다 회선을 세팅할 필요가 없다. 
  
  장점
  1) 우선순위를 사용하여 높은 우선순위를 가진 패킷이 우선적으로 전달.
  2) 회선 교환에서는 자원이 부족하면 연결이 차단. 
  -> 패킷 교환망에서는 심한 트래픽(네트워크를 통해 전송되는 데이터의 양)이 있더라도 패킷이 계속 수락, 
  다만 전달 지연이 증가.
  3) 다중화 : 하나의 회선을 사용해서 다수의 단말기와 통신
  
  전송방식
  1) Datagram 방식 : 각 패킷을 독립적으로 처리하고 경로 결정. 
  -> 경로 설정을 사용하여 네트워크의 혼잡함을 피할 수 있음.
  - 패킷이 도착하는 순서와는 상관없이 처리. 
  - 노드(라우터 또는 스위치)가 실패해도 패킷이 대안 경로를 찾을 수 있다.
  - 인터넷에서 주로 사용.
  2) Virtual circuit 방식 : 패킷이 전송되기 전에 계획된 가상 경로를 미리 설정. 
  이후 패킷은 설정된 경로를 따라 순서적으로 전송. 
  - 이 방식은 각 노드가 패킷마다 라우팅 결정을 내릴 필요가 없어서 더 빠르다. 
  - 노드가 실패하면 해당 노드를 통과하는 모든 가상 회선이 실패함. -> 덜 신뢰성 있음
  - 전화망에서 주로 사용.
  - 프로토콜 예) x.25, Frame Relay, ATM(실시간 전송이 필요한 통신에 사용되는 기술)
  
  

 

protocol

• 정의: syntax(전송되는 데이터 블록의 형식),
           sematics(오류 처리에 사용되는 제어 정보),
           timing(데이터가 적절한 속도와 올바른 순서로 전송되도록)
• 또 다른 정의:   event, action, format
• 데이터 상호 교환을 위해 정해진 통신 규약
• 각각의 계층은 그들만의 프로토콜을 가진다.

 

OSI 7 계층

• 하위 계층은 상위 계층에 서비스를 제공
  
•  

	목적	통신의 기본단위	실제 주소	프로토콜
응용계층(applicaion)		data또는information		HTTP FTP SMTP
표현 계층(presentation)				mp4, avi
세션 계층(session)
전송 계층(transport)	process-to-process delivery (port-to-port delivery)	세그먼트(segment)	port 주소 예) (http 기본 포트 : 80 https 기본 포트: 443)	TCP/UDP
네트워크 계층(network)	end node-to-end node delivery (end host-to-end host delivery)	패킷(packet), 데이터그램(datagram)	ip 주소 예) 128.119.245.12	RIP,OSPF
데이터 링크 계층 (data link)	hop-to-hop delivery	프레임(frame)	이더넷 주소 WIFI 주소 예) A4-F9-33-AF-8F-C0 MAC 주소	IEEE 802.3(이더넷) ppp 802.11(wifi) HDLC
물리 계층(physical)	hop(node)-to-hop(node) delivery	비트(bit)	x

 

1. 물리 계층

• 단지 데이터를 전달만 할 뿐 전송하려는(또는 받으려는) 데이터가 무엇인지, 어떤 에러가 있는지 등에는 전혀 신경 쓰지 않는다. 단지 데이터를 전기적인 신호로 변환해서 주고받는 기능만 할 뿐이다
  • 대표 장비: 허브, 통신 케이블

2.  데이터 링크 계층

• 주소 값은 물리적으로 할당(MAC 주소가 정해져 있음)
  머리말에는 가장 최근에 데이터가 거쳐온 노드와 다음에 전달된 노드의 물리 주소를 포함
  
  
• 물리계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여
  안전한 정보의 전달을 수행할 수 있도록 도와주는 역할

• 통신에서의 오류도 찾아주고 재전송도 하는 기능을 가진다
  -> error control
• 어느 장치가 주어진 시간에 회선을 점유하는지 결정
  -> access control
• 한 번에 전송될 수 있는 데이터의 양을 조절
  ->  flow control
  

3. 네트워크 계층

• 주소: 논리적인 주소(Iogical address), 네트워크 관리자가 직접 주소를 할당
• 역할: 경로를 선택하고, 주소를 정하고, 경로에 따라 패킷을 전달해 주는 것,
  데이터를 목적지까지 가장 안전하고 빠르게 전달하는 기능(라우팅)
• 대표 장비: 라우터
• 물리적 주소는 hop을 따라 바뀌지만 논리적 주소는 바뀌지 않는다.
  -> 도착 ip와 시작 ip는 고정, 거쳐가는 MAC 주소는 여러 개이므로 바뀜.

4. 전송 계층

• 역할: 통신을 활성화하기 위한 계층, 포트를 열어서 응용프로그램들이 전송을 할 수 있게 한다(port addressing),
  오류 제어(error control), 흐름제어(flow control), 혼잡 제어(congestion control)
• 메시지를 전송 가능한 단편들로 나누고 각 단편에 순서 번호를 부여.
  전송층이 메시지를 순서대로 재조립
  -> 단편화와 재조립(segmentation and reassembly)

5. 세션 계층

• 대화 단위를 어떠한 순서로 전송층에 전송할지를 결정
  -> 동기화,
• 누가 언제 대화 단위를 보내는지 결정
  -> 대화 제어
• 통신 세션이 시작, 유지 관리 및 종료를 조정하는 작업

6. 표현 계층

• 역할: 번역, 압축, 암/복호화, 보안

7. 응용 계층

• 역할: 유저가 네트워크에 접근이 가능하도록 해준다.