제 8 장. 데이터통신과 네트워크 『디지털 기업을 위한 경영정보시스템』 홍일유 著 ⓒ 2005 Ilyoo B. Hong. All Rights Reserved

No. 1 데이터통신과 네트워크  Contents ● 통신의 개념 ● 통신의 분류 - 신호 ( 아날로그 vs. 디지털 ) - 전송모드 ( 동기식 vs. 비동기식 ) - 전송방향 ( 단방향, 반쌍방향, 쌍방향 ) ● 데이터통신의 기본 구성요소 ● 전송매체 ● 컴퓨터통신망의 종류 - 지역 범위 (LAN, MAN, WAN) - 소유권 ( 사설망, 공중망 ) - 기타 (PSTN, 공중데이터망, ATM 망, 프레임릴레이망, 가상사설망 )

No. 2 데이터통신과 네트워크 통신 (Telecommunications) 이란 “ 두 통신지점 간에 전송매체를 통해 정보를 이동시키는 것 ” 을 의미함 SenderReceiver Message Medium  통신의 모형

No. 3 데이터통신과 네트워크  통신의 유형 ● 아날로그 통신 - e.g., 전화, 전신, 팩스, 텔렉스 ● 디지털 통신 - 0 이나 1 의 데이터 스트림 (Data Stream) 형태로 전송 - e.g., 데이터 통신, ISDN

No. 4 데이터통신과 네트워크  아날로그망에서의 디지털데이터 전송 모뎀이 신호변환 역할 수행 디지털 전송 모뎀 디지털 전송 모뎀

No. 5 데이터통신과 네트워크 byte 시작 비트 시작 비트 종료 비트 종료 비트 시작 비트 종료 비트 비동기식 전송 (Asynchronous Transmission): - 전송전 각 바이트에 컨트롤 비트 ( 시작비트와 종료비트 ) 추가 - 한번에 한 바이트씩 전송하므로 속도가 느림 동기식 전송 (Synchronous Transmission): - 전송전 두 컴퓨터 간에 동기화 (synchronization) 필요 - 여러 바이트들을 블록 단위로 동시에 전송하므로 매우 속도가 빠름 byte  전송 모드에 따른 통신의 분류

No. 6 데이터통신과 네트워크  전송 방향에 따른 통신의 분류 ● 단방향 전송 (Simplex Transmission) - 오직 한 방향으로만 전송 가능 - 예 ) TV/ 라디오 신호 전송, Pager ● 반쌍방향 전송 (Half-duplex Transmission) - 한번에 어느 한 방향으로만 전송 가능 - 예 ) 워키토키, CB Radio, 팩스 ● 쌍방향 전송 (Full-duplex Transmission) - 동시에 양방향으로 전송 가능 - 예 ) 전화

No. 7 데이터통신과 네트워크  데이터통신 네트워크 하드웨어 호스트컴퓨터 모뎀 프론트 - 엔드 프로세서 멀티플렉서 단말기 프린터 클러스터 통제 유니트 모뎀멀티플렉서 단말기 통신회선 지역부서 본사

No. 8 데이터통신과 네트워크  데이터통신의 기본적 구성요소 ● 호스트 컴퓨터 (Host Computer) - 애플리케이션 프로그램의 실행 및 데이터 제공 - 흔히 메인프레임 컴퓨터로 구성됨 ● 단말기 (Terminal) - 사용자와 호스트 컴퓨터간의 접점 역할 수행 - CPU 가 없으므로 흔히 Dumb Terminal 이라고 불리움 ● 모뎀 (Modem) - 신호변환 (Modulation & Demodulation) - 디지털 통신망에서는 모뎀이 전혀 필요 없음 - 보통, bps(bits per second) 혹은 baud 로 전송용량 표시 ● 전송매체 (Transmission Medium) - 데이터를 운반하는 역할 수행 - 유선과 무선의 두 가지 유형

No. 9 데이터통신과 네트워크  전송매체 (Transmission Medium) ● 유선 전송매체 - Twisted Wire Pair ( 구리선 ) - Coaxial Cable ( 동축선 ) - Fiber Optic Cable ( 광섬유선 ) ● 무선 전송매체 - 라디오 /TV 전파 - Terrestrial Microwave ( 지상파 마이크로웨이브 ) - Satellite Microwave ( 인공위성 마이크로웨이브 )

No. 10 데이터통신과 네트워크  유선 전송매체 ● 동선 (Twisted wire pair) - 한 쌍의 구리선이 서로 꼬이게 하여 제조된 전송매체 - 비용이 매우 저렴하여 흔히 전화선으로 사용됨 - LAN 선으로도 많이 사용됨 (UTP cable) - 대역폭 (bandwidth) 이 좁아 전송속도가 떨어짐 ● 동축선 (Coaxial cable) - 흔히 비디오 케이블로 많이 사용됨 ( 예 : CATV 회사 ) - 선 하나로 데이터, 화상, 음성 등의 신호를 한꺼번에 전송 ● 광케이블 (Fiber optics cable) - 가장 전송속도가 빠른 유선 전송매체임 - 비용이 매우 높아 여러 LAN 들을 상호 연결하는 기업 백본 (backbone) 케이블로 많이 사용됨 - 전화회사에서 교환국 간을 연결하는 회선으로 사용

No. 11 데이터통신과 네트워크  무선 전송매체 ● 지상파 마이크로웨이브 (Terrestrial microwave) - 약 50km 간격으로 설치된 중계탑을 통해 데이터 전송 - 전송속도가 매우 빠르며, 주로 전화회사나 데이터통신업자에 의해 이용됨. ● 위성통신 (Satellite microwave) - 발신지 안테나에서 발신된 신호는 위성에 전송된 후 다시 수신지의 안테나로 수신되어 목적지까지 전송됨 - 흔히 GPS ( 위치추적시스템 ) 및 대용량 데이터전송에 이용됨 ● 셀룰러 통신 (Cellular communication) – 휴대폰 통신 - 지역이 여러 소규모 셀 (cells) 로 나뉘어지고, 각 셀마다 설치된 안테나가 신호전송을 담당하는 이동통신 기술

No. 12 데이터통신과 네트워크 마이크로웨이브 중계탑  마이크로웨이브, 위성 및 셀룰러 통신 위성 기지국 인공위성 셀룰러 통신 중계탑

No. 13 데이터통신과 네트워크  셀룰러 통신의 원리 Transceiver (transmitter/receiver) Mobile telephone switching office (MTSO) Cell Other MTSO Cell Network 무선전화 연결 Telephone switching office (TSO) Home/Corporate Phone Network 유선전화 연결 각 Cell 마다 설치된 중계탑 (Transceiver) 이 신호의 수신 및 전송을 담당

No. 14 데이터통신과 네트워크  Outgoing & Incoming Call Handshake 전화 걸기 “3 번 채널 사용할 것 !” “O.K.” “ 곧 진행할 것 !” “ 여기 있다 !” “4 번 채널로 전화받을 것 !” “O.K.” 메시지 “6 번 기기, 어디 있나 ?” Transceiver 중계탑 OUTGOING HANDSHAKE INCOMING HANDSHAKE

No. 15 데이터통신과 네트워크  전송매체별 전송속도

No. 16 데이터통신과 네트워크  지역범위에 따른 통신망의 종류 ● 근거리통신망 (LAN : local area networks) - 한 건물 내에 국한됨 ( 한 방, 한 층, 혹은 한 건물 내의 PC 들간의 커뮤니케이션 ) - 서버를 중심으로 사용자 PC 들이 상호 연결됨 ( 네트워크상의 자원 최대한 공유 ) - 흔히 사무실업무의 자동화를 위해 이용 - 스타형, 링형, 버스형의 세 가지 망 구조가 있음 ● 메트로지역통신망 (MAN : metropolitan area networks) - 대도시 내의 LAN 들을 상호 연결 ( 예 : 보험회사 등 ) - 주로 광섬유선을 Backbone Cable 로 하여 LAN 들을 연결함 ● 광역통신망 (WAN : wide area networks) - 광범한 지역의 컴퓨터들을 상호 연결하고자 하는데 사용 ( 국가, 세계 등 ) - 예 ) 은행의 본점 - 지점 연결 ; 항공사와 여행사간의 연결 등

No. 17 데이터통신과 네트워크  스타형 LAN ● 중앙의 서버컴퓨터를 중심으로 PC 들이 별 모양으로 함께 연결되는 망구조 ● 중앙 컴퓨터에 문제가 생기면 네트워크 전체가 다운되지만, 한 노드에 문제가 생길 때에는 다른 노드에 영향을 안 미침 LAN 의 망구조 (Topology)

No. 18 데이터통신과 네트워크  링형 LAN ● LAN 의 각 노드가 원 모양으로 서로 연결되어 하나의 폐쇄루프 (closed loop) 를 이루는 망구조 ● 한 노드에 문제가 생기면 데이터가 해당 노드를 통과할 수 없어 네트워크 전체가 다운됨 – node dependency problem LAN 의 망구조 (Topology)

No. 19 데이터통신과 네트워크  버스형 LAN ● 버스라고 불리는 하나의 케이블을 따라 여러 노드들을 연결하는 망구조 ● 노드 하나에 문제가 생겨도 네트워크는 정상적으로 작동함 ● Network performance tradeoff 의 이슈 : 네트워크 성능과 연결 PC 대수 간에 반비례 관계 LAN 의 망구조 (Topology)

No. 20 데이터통신과 네트워크  소유주체에 따른 통신망의 종류 ● 사설망 (private networks) - 특정 기업 혹은 기관의 독점적인 사용을 위해 구축되는 네트워크 - 회사의 예상 통신량에 맞추어 전용회선을 설치하므로, 원활한 통신 가능 - 속도가 빠르고 데이터 보안은 우수하나, 비용이 높은 것이 단점 - 예 : 은행의 본점 - 지점간 망 ● 공공망 (public networks) - 통신회사에서 고객들의 이용을 위해 구축하는 공유회선 네트워크 - 비용이 저렴하나, 속도가 느릴 수 있고 데이터 보안이 문제될 수 있음 - 회사의 통신이용량이 적은 경우에는 공공망이 더 경제적임 - 예 : PSTN ( 공중전화망 ), 인터넷

No. 21 데이터통신과 네트워크  기타 통신망 ● 공중전화망 (PSTN: public switched telephone network) - 공유회선의 교환기능을 통해 전화통화를 가능하게 하는 통신망 ● 패킷교환망 (packet switching networks) - 데이터를 작은 패킷 단위로 나누어 전송하는 네트워크 ( 예 : 인터넷 ) - 각 패킷에는 헤더 ( 즉, 목적지 주소, 오류제어 신호 등 ) 및 데이터가 담겨있음. - 통신채널은 패킷의 전송 동안만 유효하며, 전송이 끝나면 다른 패킷에 의해 이용됨 ● ATM 망 (asynchronous transmission mode networks) – 기업의 WAN 구축에 이용 - 음성, 동화상, 데이터 등 다양한 신호를 53 바이트 길이의 고정 사이즈 ‘ 셀 ’ 단위로 나누어 전송하는 네트워크 - 데이터 전송이 매우 효율적이며, 네트워크 상에서의 통과로 인한 지연 (transit delay) 이 최소화되어 전송속도가 높음 - T3, E3 등 초고속 전송매체에 이용될 목적으로 설계됨 ● 프레임릴레이망 (frame relay networks) – 기업의 WAN 구축에 이용 - 데이터를 가변 사이즈의 프레임에 담아 전송하는 고속망 - 프레임은 오류제어 신호 없이 순 데이터만 포함함 ● 가상사설망 (VPN: virtual private networks) - 인터넷상에서 두 통신지점 간에 일시적으로 형성되는 네트워크로서, 이용자에게 필요시 사설망 기능을 제공하는 공중망 - 데이터를 IP 패킷으로 나누어 암호화시킨 다음 인터넷상에서 이들 패킷을 전송하므로, 데이터 보안유지의 장점 존재 - 매우 비용이 적게 들어, 글로벌 기업에 의해 널리 이용됨