한남대학교 컴퓨터공학과 컴퓨터 네트워크 실험실 데이터 통신 한남대학교 컴퓨터공학과 이 재 광교수 한남대학교 컴퓨터공학과 컴퓨터 네트워크 실험실

수업 계획 과목명 : 데이터 통신 학수 번호 : 학점 및 이수구분 : 3학점, 전공선택(필수) 주당시간 : 강의(3시간) 수강대상 : 담당 교수 : 연구실 : 전화번호 : E-mail :

수업 목표 데이터 통신에 대한 기본 개념, 원리, 구조, 표준안을 이해한다 데이터 통신과 관련된 기술과 개념을 이해한다

수업 방법 지난 수업 내용을 정리하고 추가 질문을 받는다 수업 내용을 제시하고, 수업을 진행한다 강의 내용에 대한 요점을 정리한다

평가 방법 평가기준 : 절대평가 중간고사 : 30% 기말고사 : 30% 과제물 : 30% 출석 : 10%

교재 및 참고문헌

교재 및 참고문헌(계속) 이재광외 2명, “데이터 통신과 네트워킹”, 교보문고, 2013 Behrouz Forouzan, “Introduction to Data Communication and Networking”, McGraw-Hill, 2012 김종상 역, “데이터 통신과 컴퓨터 통신”, 희중당, 1995 성승희, 이인행, “데이터 통신과 프로토콜”, 홍릉과학출판사, 1991 안병호, 박정훈, “데이터 통신론”, 이한출판사, 1996 채기준, 김준년, “데이터 통신 및 분산망”, 희중당, 1995

차례 1. 개요 2. 데이터 통신의 기본 개념 3. OSI 기본 참조 모델과 TCP/IP 4. 신호 5. 부호화와 변조 1. 개요 2. 데이터 통신의 기본 개념 3. OSI 기본 참조 모델과 TCP/IP 4. 신호 5. 부호화와 변조 6. 디지털 데이터 전송: 인터페이스, 모뎀, DSL 7. 전송 매체 8. 대역폭 활용: 다중화와 스펙트럼 확장

차례(계속) 9. 오류 검출 및 수정 10. 데이터 링크 제어 11. 데이터 링크 프로토콜 12. 근거리 통신망(LAN) 11. 데이터 링크 프로토콜 12. 근거리 통신망(LAN) 13. 교환 방식: 네트워크 층 기능 14. 디지털 종합 정보 통신망(ISDN) 15. X.25 패킷 교환망

차례(계속) 16. 프레임 중계망 17. ATM 망 18. SONET/SDH 망 19. 네트워크 연결장치: 백본망, 가상 LAN

1장 개요 1.1 데이터 통신 1.2 네트워크 1.3 프로토콜과 표준 1.4 표준화 기구 1.5 요약

1.1 데이터 통신 데이터(data)는 “주어진 어떤 것”을 의미하는 라틴어 “datum”의 복수형 데이터를 만들어 사용하는 사용자간에 합의된 형식으로 된 사실, 개념, 명령 등을 표현한 것 컴퓨터에서 데이터는 2진(“0”과 “1”) 디지털 정보 단위인 비트(bit)로 표현 통신(communication)은 정보의 공유를 의미하는 라틴어 “communicare”에서 유래 “통신을 한다”는 것은 “정보의 공유”를 의미

원거리 통신(telecommunication)은 전화, 핸드폰, TV 등과 같이 먼거리에서 행해지는 통신을 의미(“tele”는 그리스어로 “멀다”는 의미) 데이터 통신(Data Communication)은 특정의 전송매체(꼬임쌍선, 동축, 광케이블 등)를 통하여 두 장치간에 이루어지는 데이터 교환

기본 특성 데이터 통신 시스템이 갖는 3가지 기본 특징 전달성(Delivery) 정확성(Accuracy) 정확한 목적지에 데이터 전달(장치 또는 사용자) 정확성(Accuracy) 데이터를 정확하게 전달 적시성(Timeliness) 적정 시간 내에 데이터 전달

구성 요소

구성 요소(계속) 메시지(Message) 송신자(Sender) 수신자(Receiver) 통신 대상인 전송되는 정보(데이터) 정보는 문자, 숫자, 소리, 그림, 영상 또는 이들의 조합 송신자(Sender) 메시지를 보내는 장치 (컴퓨터, 핸드폰 등) 수신자(Receiver) 메시지를 받는 장치 (컴퓨터, 핸드폰 , TV 등)

구성 요소(계속) 전송매체(Medium) 프로토콜(Protocol) 메시지가 송신자에서 수신자까지 메시지를 전달하는 물리적인 경로(꼬임선(twisted pair wire), 동축선(coaxial cable), 광케이블(fiber-optic cable), 레이저 또는 무선파) 프로토콜(Protocol) 데이터 통신을 제어하는 규칙들의 집합 송/수신자는 반드시 동일한 프로토콜을 사용

1.2 네트워크(network) 전송매체에 연결된 노드(node)와 링크(link)의 집합 노드(node) 링크(Link) 네트워크상의 다른 노드로 데이터를 전송/ 수신할 수 있는 모든 장치(컴퓨터, 프린터 등) 링크(Link) 장치들을 서로 연결하는 통신 채널(channel)

분산 처리(Distributed processing) 많은 작업을 여러 대의 컴퓨터에 나누어서 수행 장점 분산 데이터베이스(Distributed databases) 하나의 시스템이 전체 데이터베이스를 위한 저장 공간을 제공할 필요는 없다 보다 빠른 문제 해결(Faster problem solving) 한 문제에 대해 여러 대의 컴퓨터가 동시에 수행하게 되면 한대의 컴퓨터가 처리하는 것보다 훨씬 빠르게 할 수 있다

분산 처리(Distributed processing)(계속) 보안/캡슐화(Security/encapsulation) 시스템 설계자는 전체 시스템을 이용하는 사용자에 대해 대화의 내용을 제한할 수 있다(예 : ATM(Automated Teller Machine)) 중복에 의한 안전(Security through redundancy) 같은 시간에 같은 프로그램을 여러 대의 컴퓨터에 실행하게 되면 중복에 의한 안전을 확보할 수 있다(예: 우주선) 공동 작업(Collaborative processing) 여러 대의 컴퓨터와 여러 사용자가 임무를 수행하기 위해 서로 협동할 수 있다(예 : MUD 게임)

네트워크 평가기준(Network Criteria)

성능(Performance) 전달시간이나 응답시간 등 여러 가지 방법으로 측정 여러 요인에 따라 달라질 수 있다 사용자 수 전송 매체 유형(데이터 전송률) 하드웨어 소프트웨어

신뢰도(Reliability) 고장 빈도 수 고정이 난 후 링크를 복구하는데 소요되는 시간 재난 화재, 지진, 도난과 같은 재난으로부터 보호되어야 한다

보안(Security) 불법적인 접근(Unauthorized access) 바이러스(Virus) 사용자 아이디 패스워드 암호 기술 바이러스(Virus)

데이터 통신 응용(Application) 마케팅과 판매(Marketing and sales) 금융 서비스(Financial service) 제조(Manufacturing) 전자 메시지(Electronic message) 디렉토리 서비스(Directory service) 정보 서비스(Information service) 전자 문서 교환(Electronic data interchange) 원격회의(Teleconferencing) 이동 전화(Cellular telephone) 케이블 TV(Cable television)

1.3 프로토콜과 표준 프로토콜(Protocol) 개체간에 이루어지는 데이터 통신을 제어하는 규칙들의 집합

프로토콜의 주요 요소 구문(Syntax) 의미(Semantics) 타이밍(Timing) “무엇을”에 해당, 데이터 구조와 형식, 부호화, 크기 무엇을 어떤 순서로 전송할 것인가에 관한 내용 의미(Semantics) “어떻게”에 해당 데이터 형태에 대해 어떻게 해석하고, 어떤 동작을 취할 것인가? 타이밍(Timing) “언제”에 해당 수신자와 송신자간의 데이터 전송 시간과 속도 조절

표준(Standard) 통신기기 시장을 개방적이고 경쟁적으로 만들기 위한 관리 문서 국제 또는 국내의 데이터 통신 기술 및 처리에 대한 호환성 보장

표준(Standard)(계속) 법률 표준(by law standard) 사실 표준(by fact standard) 공식적으로 공인된 기관에 의해 입법화된 표준 사실 표준(by fact standard) 신제품이나 신기술의 기능을 규정한 제조업체에 의해 제정된 표준 특허(proprietary) 또는 폐쇄(closed) 표준 영리기관이 자사 제품의 기본 원리를 창안한 것으로 독점적 권리 소유 비특허(non-proprietary) 또는 개방(open) 표준 집단이나 위원회에서 개발하여 공개한 표준

1.4 표준화 기구 국제 표준화 기구: ISO(International Standard Organization) 1947년 창설, 전세계 165개국 국가 표준 단체로 구성 다국적 기구로서 범세계적인 표준 협의를 위한 임의 기구 다양한 분야(과학, 기술, 경제 분야)의 국제 표준 제정 기구 정보 기술 분야 담당: ISO/IEC JTC 1(International Organization for Standardization/International Commission Joint Technical Commission 1) 대표적인 노력 : OSI (개방시스템 상호 연결) 모델 참조: www.iso.ch

표준화 기구(계속) 국제 전기통신연합-전기통신표준영역: ITU-T (International Telecommunication Union - Telecommunication Standard Sector) UN 산하기구, 192 회원국 참여 통신에 대한 국제 표준 개발 대표적인 표준안 V 시리즈(전화선상의 데이터 전송) X 시리즈(공중 디지털 네트워크상의 데이터 전송) 참조: www.itu.int

표준화 기구(계속) 미국 국립 표준원: ANSI(American National Standard Institute) 미국 표준을 제정하는 기관 ISO의 미국 대표단체, ITU-T에 제안서 제출 미국 및 미국 시민의 복리증진을 위해 수행 대표적인 표준안: ASCII(American Standard Code for Information Interchange) 참조: www.ansi.org

표준화 기구(계속) 전기 전자 공학자 협회: IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers) 세계 최대 규모의 전기, 전자, 전기통신, 컴퓨터공학 분야 전문 공학 학회 컴퓨터와 통신의 국제 표준 개발하고 채택하는 것을 감시 대표적인 표준: 근거리통신망(LAN) 특별위원회- IEEE 802 802 프로젝트: 802.1에서 802.17까지 IEEE 표준은 ANSI 표준이 되고, ISO 표준으로 채택 참조: www.ieee.org

표준화 기구(계속) 미국 전자 산업 협회: EIA(Electronic Industries Association) 미국의 전자기기 제조업체를 대표하는 단체 다양한 분야 표준화와 표준화 보급 활동 정보 통신 분야: 데이터 통신의 물리적인 연결 인터페이스와 신호체계 규격 규정 대표적인 표준: RS-232-C, EIA-449, EIA-530 참조: www.eia.org

표준화 기구(계속) 미국 국립 표준 기술원: NIST(National Institute Standards and Technology) 미국 상무부에서 1901년 창설 미국의 혁신과 산업 경쟁력 촉진 목표 미연방정부에서 구입하는 장비에 대한 정보처리표준안 발간: FIPS(Federal Information Processing Standards) 대표적인 표준: 데이터암호표준(DES: Data Encryption Standard) 참조: www.nist.gov

표준화 기구(계속) 포럼(Forum) 표준화 작업을 촉진하기 위해 특정 집단의 관련 법인 대표로 구성 기업과 대학,사용자와 공동 작업을 하여 신기술을 시험하고, 평가하며, 표준 제정 특정 기술 분야에만 전념, 신기술 사용과 채택 가속화 대표적인 포럼 광대역 포럼 인터넷 협회와 인터넷 공학전문팀 월드 와이드 웹 컨소시업 개방형 모바일 연합

표준화 기구(계속) 광대역 포럼 기업, 서비스 제공업체, 네트워크 통신장비업체 등 200여 개 이상의 기관으로 구성 DSL(Digital Subscriber Line) 포럼, ATM(Asynchronous Transfer Mode) 포럼, 프레임 중계(Frame Relay) 포럼, IP(Internet Protocol)/MPLS(Multiprotocol Label Switching) 포럼 등이 통합되어 운영 참조: www.broadband-forum.org

표준화 기구(계속) 월드 와이드 웹 컨소시엄(W3C: World Wide Web Consortium) 팀 버너스 리(Tim Berners-Lee)를 중심으로 MIT에서 창설 웹의 지속적인 성장과 표준에 대한 상호 운용성 제공을 위해 창립 참조: www.w3c.org 개방형 모바일 연합(OMA: Open Mobile Alliance) 컴퓨터 네트워킹과 무선 기술들에 대한 여러 포럼을 하나의 공식기관으로 만들기 위해 설립 주요 임무는 응용 프로그램을 위한 단일화된 표준 제공 참조: openmobilealliance.org

표준화 기구(국내) 한국 산업 표준원(KISC: Korea Industry Standard Certificate) 기업 경쟁력 강화를 위해 ISO, KS(korea standard), CE(Communaut’ European) 등과 관련된 제품 인증 업무 이노비즈, 벤처 등과 관련된 기술 규격 획득 지원 참조: www.kisc9001.co.kr 조: www.isoc.org 또는 www.ietf.org)

표준화 기구(국내) 국가 기술 표준원(KATS: Korea Agency for Technology Standards) 지식경제부 산하기관으로 우리나라의 ISO 대표기구로 참가 세계 일류의 국가 표준체계와 안전기반을 확고히 구축하는 것을 목표 국내 기술의 국제 표준화와 국가 표준화를 통한 품질과 안전 경영을 위한 기반을 마련 수출 지원, 국민 생활 안전, 편의와 밀접한 국가표준(한국산업표준, KS 표시인증제도, 단체표준 등)을 제정 참조: www.kats.go.kr

표준화 기구(국내) 한국 정보통신 기술협회(TTA: Telecommunication Technology Associate) 정보통신 기술의 표준화 계획을 수립하고 표준 제정, 제품에 대한 시험 및 인증 서비스를 제공하는 민간 자율의 표준 선도 기관 정보 통신 환경 변화에 관련 산업이 적절하게 대응할 수 있도록 새로운 기술 및 표준화 동향 정보 제공 참조: www.tta.or.kr

표준화 기구(국내) 개방형 컴퓨터 연구회(OSIA: Open Standards and Internet Association) 민간 표준화 연구단체 정보통신 표준화 기술 연구 및 개발, 국내 IT 전문가 조직 및 활동 지원, 유관기관과 협력을 통한 표준(안) 개발 참조: www.osia.or.kr 한국전자통신연구원 표준연구센터 ETRI 창의미래연구소 내에 있는 표준 연구 센터 정보통신기술(ICT)분야 표준화 전문 조직 국가적으로 요구되는 공공 기반기술 분야 표준화 연구를 수행

1.5 요약

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