데이터 통신 2007년 2학기 컴퓨터의 개념 및 실습

데이터 통신 데이터 통신 컴퓨터와 단말기 또는 컴퓨터와 컴퓨터 간의 디지털 데이터 교환 데이터 처리 장치에 의해 처리된 또는 처리되는 정보의 전송 데이터 통신의 구성요소 Source, Destination, Communication channel

데이터 통신의 특징 디지털 데이터 사용 잡음(Noise)에 대한 내구성 경제적인 디지털 데이터 처리 장치(집적회로 기술) 고속 전송망(광섬유 기술) 패킷 단위의 전송 헤더와 데이터 회선 교환 방식(Circuit Switching) 패킷 교환 방식(Packet Switching) 헤더 실제 데이터

데이터 통신의 특징 회선 교환 방식

데이터 통신의 특징 패킷 교환 방식

통신망의 구성 통신망의 구성 전송 매체(유선/무선) 전송 품질은 유선의 경우 매체 자체가 결정, 무선의 경우 신호의 주파수 대역폭이 결정 하드웨어 Modem, Hub, Bridge, Router

유선 매체 꼬임 쌍선(Twisted Pair) 전화 또는 근거리 통신망(LAN)의 전송매체 동축 케이블(Coaxial Cable) 폭넓은 주파수 범위를 허용 장거리 전화망, 유선 TV(CATV), 근거리 통신망

유선 매체 광섬유(Fiber Optics) 플라스틱 혹은 유리 섬유로 만들어짐 넓은 대역폭, 빠른 속도, 분기가 어려워 높은 보안성 높은 비용 요구

무선 매체 무선 매체 라디오파 적외선 지상 마이크로파 위성 마이크로파 (1) 라디오파 AM, FM 라디오 방송에 사용 (2) 적외선(Infrared wave) 단거리 통신 (TV, 비디오, 오디오 리모콘) 방향성을 가지며, 저렴

무선 매체 (3) 지상 마이크로파 2 ~ 40 GHz주파수 영역 사용 방향성을 가진 직진성 무선 전송 높은 곳에 전송탑(안테나) 설치 TV, PCS, 무선 LAN, bluetooth (4) 위성 마이크로파 통신 위성을 중계국으로 사용 전파의 수신 지연 (30만 킬로미터 상공에서 중계) 전송된 전파는 위성 안테나를 통해 모든 지상에서 수신 가능  보안 문제

데이터 통신망

하드웨어 모뎀(Modem = MOdulation + DEModulation) 아날로그 데이터를 전송하는 전화망을 사용 디지털 정보를 아날로그 정보로 변환

하드웨어 허브(Hub) 각 단말을 연결하는 중심 연결 장치 패시브 허브/액티브 허브 cf.) IP공유기 라우터(Router) 네트워크 상의 데이터 전송 경로를 제어 다른 종류의 네트워크로 데이터 전송 가능

통신망의 종류 LAN (Local Area Network) 1980년대 들어, 개인용 컴퓨터의 대량 보급으로 인해, 근거리 상의 컴퓨터들을 연결할 필요성 대두 근거리 통신망 수 미터에서 수 킬로 미터 반경의 망 전송 매체 : 전화선, 동축케이블, 광섬유 등 LAN < MAN (Metropolitan Area Network) < WAN (Wide Area Network)

인터넷 상호 독립적인 네트워크들이 TCP/IP라는 프로토콜을 이용하여 전세계적으로 통합된 통합 네트워크 중앙통제기관이 없음 기종이나 운영체제에 관계없이 상호 작용할 수 있게 통합한 네트워크의 집합(inter-net) 50년대 냉전 시, 일회적인 공격으로 국가적인 규모의 컴퓨팅 능력이 해체 되는 것을 막기 위해 컴퓨팅 능력을 분산 시키기 위한 의도에서 시작 ARPANET (Advanced Research Project Agency Network, 1969) 국방성 중심, 대학 및 연구 기관의 여러 컴퓨터들을 연결하기 위한 시스템 개발  인터넷으로 발전

인터넷 이용의 요구 사항 컴퓨터 모뎀 or 랜카드 브라우저(Browser) NIC (Network Information Center) 주소 등록(IP 주소, 도메인 네임) 주소 정보에 대한 디렉토리/데이터베이스 서비스 ISP (Internet Service Provider) 인터넷에 접속하기 위한 서버 컴퓨터와 소프트웨어를 제공 해주는 업체 인터넷 프로토콜 인터넷 주소 인터넷 서비스 (WWW, E-mail, FTP)

인터넷 프로토콜 프로토콜(Protocol) 통신을 성립시키고, 진행시키기 위해 통신 당사자 사이에 맺는 규약 메시지  패킷을 만들어 내는 방법에 대한 약속 패킷을 주고 받음으로써 통신이 이루어진다.

인터넷 프로토콜 네트워크 프로토콜 계층 구조: OSI 7 layer TCP/IP 프로토콜(인터넷 프로토콜) TCP (Transmission Control Protocol) 당사자 간의 신뢰성 있는 전송을 위한 작업 수행 패킷 분실 검사, 패킷 손상 검사, 패킷 순서 유지 망의 혼잡 정도, 수신자의 패킷 처리 속도 분석  적절한 전송 속도 유지 작업 IP (Internet Protocol) 인터넷 주소 지정에 대한 약속 상대방에게 메시지를 전송할 수 있는 경로 설정 관련 작업 메시지 패킷화

인터넷 주소 많은 컴퓨터 중에서 상대방 컴퓨터를 인식해야 함  주소 IP 주소 (IPv4) Internet에 연결된 모든 Host들은 32비트의 unique한 IP 주소를 가짐 8 비트 단위로 나누어 4개의 정수로 표기 예) 210.125.96.10 ‘네트워크 주소’ + ‘Host 주소’ 로 구성 cf.) MAC (Media Access Control) address

IP 주소 계층 구조 IP 주소 클래스 A Class : 전체 IP 주소의 1/2 B Class : 전체 IP 주소의 1/4 C Class : 전체 IP 주소의 1/8 모든 host 비트가 0 : 네트워크 자체를 의미 (예:147.46.0.0)

인터넷 주소 포트(Port) 다른 컴퓨터와 통신하기 위해, IP 주소 + 포트를 알아야 한다. 한 컴퓨터에서 여러 프로그램이 네트워크를 사용하는 경우, 들어오는 데이터가 어느 프로그램의 데이터인지 판단할 수 없음  각 프로그램마다 고유한 포트 번호 할당  들어오는 데이터에 적힌 포트 번호를 보고 어느 프로그램의 데이터인지 판단 많이 쓰이는 포트 번호 WWW: 80, FTP: 21, Telnet: 23

DNS (Domain Name System) 숫자로 구성된 IP 주소는 사람이 사용하기에는 적합하지 않다  이름을 부여 인터넷에서 컴퓨터는 IP 주소와 그에 대응되는 도메인 네임을 가진다. 예) 147.46.10.20  portal.snu.ac.kr Host 이름 + Domain 이름 portal.snu.ac.kr Host Domain Host 이름은 Domain 내에서 유일해야 함 실제 네트워크 상에서 정보를 주고 받기 위해서는 IP 주소를 알아야 한다.

DNS (Domain Name System) 도메인 네임을 IP 주소로 바꾸는 역할 호스트는 도메인 네임에 대응되는 IP 주소를 알 수 없을 경우 네임 서버에 문의 호스트별로 자신의 네임 서버 지정

DNS (Domain Name System) 인터넷에서 데이터를 가져오는 순서 URL 입력, 예) http://www.snu.ac.kr DNS 서버에서 도메인 네임에 해당하는 IP 주소를 가져옴 해당 IP 주소의 지정된 포트로 request 를 보냄 입력한 IP에 해당하는 호스트에서 response를 보냄 Response를 받아서 화면에 출력 www.snu.ac.kr DNS 1 2 3 4

인터넷 주소 체계 …... Host/Subdomain level portal www library Root Server edu 인터넷 주소 체계 …... Host/Subdomain level portal www library Root Server edu com …. net kr jp ca gov Top level go nm co or re Second level ac Third level snu mbc kaist yonsei Joongang www . snu ac kr 호스트이름 서울대학교 학교 한국

인터넷 서비스의 종류 WWW (World Wide Web) 웹 브라우저를 통해 멀티미디어 데이터를 보고 읽을 수 있는 가장 대표적인 인터넷 서비스 프로그램 예 : Internet Explorer, Netscape E-mail (Electronic Mail) 인터넷상의 주소를 가진 사람들이 서로 컴퓨터로 주고 받는 편지 예) 일반 웹 상의 웹메일 : 한메일, Hotmail, Gmail FTP (File Transport Protocol) 인터넷에 연결된 다른 컴퓨터로부터 프로그램이나 파일을 복사 프로그램 예 : 알 FTP, Cute FTP

인터넷 서비스의 종류 Telnet 멀리 떨어진 컴퓨터에 접속하여 마치 자신의 컴퓨터처럼 사용 프로그램 예 : 새롬 데이타맨, Windows 내장 telnet 프로그램 Usenet (User’s Network) 주제별로 동호인들이 모여 토론 그룹을 형성하여 대화를 나누는 인터넷상의 전자게시판 프로그램 예 : 아웃룩 익스프레스 IRC (Internet Relay Chatting) 다른 사용자들과 컴퓨터로 대화를 나눌 수 있는 기능 프로그램 예 : mIRC IM (Instant messenger) IRC와 유사, 개인기반 프로그램 예 : MSN messenger, NateON

WWW (World Wide Web) CERN site Dr. Berners-Lee가 자신이 일하던 입자 물리 연구소의 이름을 본 따 최초의 WWW을 구축 인터넷 망을 통해 쉽게 정보를 공유하기 위한 목적으로 개발 웹 브라우저 개발: Mosaic (1993) 다양한 프로토콜 지원 FTP, Gopher, News, Mail 등 지원 하이퍼텍스트/하이퍼미디어/하이퍼링크 멀티미디어 지원 그래픽 인터페이스

WWW의 구성 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 클라이언트-서버 구조 서버 컴퓨터 웹브라우저 클라이언트 컴퓨터 HTML 문서 웹 서버 (HTTPD) 서버 컴퓨터 요청 응답

프로토콜://도메인(IP)주소 [:포트 번호]/디렉토리/파일 WWW의 구성 요소 URL (Uniform Resource Locator) 웹 브라우저에게 원하는 정보의 위치를 알려 주기 위해 사용하는 주소 WWW 시스템의 하이퍼링크를 지정하는데도 사용 URL의 기본 형식 예) http://www.naver.com:80/index.html http의 포트 번호 기본값 : 80 http는 디렉토리만 명시하고 파일명이 없으면 index.html 문서를 전송 프로토콜://도메인(IP)주소 [:포트 번호]/디렉토리/파일

WWW의 구성 요소 HTML (HyperText Markup Language) 웹 페이지에 포함된 정보와 그 정보를 디스플레이 하는 방법을 기술하는 표준 언어 태그를 사용하여 문서를 타이틀, 단락, 목록, 하이퍼링크 등으로 구조화

HTML 3가지 태그의 형식 <태그>문장</태그> <태그 속성 = 인자>문장</태그> <태그> 주요 태그 <HTML> : 현재 파일이 HTML 문서임을 나타내는 태그 <HEAD> : HTML 문서에 대한 일반적인 정보 표시, 웹 브라우저 화면에 나타나지 않음 <TITLE> : HTML 문서의 제목을 정의하는 곳, 웹 브라우저의 제목 표시줄에 출력 <BODY> : HTML 문서의 실제 내용이 들어가는 곳

E-mail Email Address bcbae@icomf.idis.or.kr E-mail 이용하기 웹 서비스 or e-mail client 이용 E-mail protocol POP3 (Post Office Protocol 3) SMTP (Simple Message Transfer Protocol) 전자우편 내용구조 헤더 : 수신자, 발신자, 제목, 날짜, 참조(cc), 숨은 참조(bcc) 본문

FTP (File Transfer Protocol) Internet에 연결된 컴퓨터들간의 파일 전송 방식을 규정한 규약 anonymous FTP 별도의 account를 요구하지 않고 공개적으로 파일을 download할 수 있도록 만들어진 ftp site

보안 (메시지 암호화) 기본 원리 (암호함수) 메시지 + 키  암호화된 메시지 (역함수) 암호화된 메시지 + 키  원래 메시지 암호화 방식 비밀 키 암호화 송수신자 간에 키를 공유, 암호화 및 해독 DES (Data Encryption Standard) 공개 키 암호화 공개 키와 개인 키를 가짐 RSA (Rivest-Shamir-Adleman) 보안  암호 함수의 우수성 및 암호 키의 크기가 관건 DES: 128 bit 키 사용