Part 01 네트워크 일반 1. 정보 통신과 네트워크 2. 프로토콜 3. 정보와 전송 4. 통신과 기술 네트워크 일반 1. 정보 통신과 네트워크 2. 프로토콜 3. 정보와 전송 4. 통신과 기술 5. 데이터링크와 정보통신 일반 6. 네트워크 기초 7. 네트워크 설계 구축 8. 고속 LAN 및 광대역 기술 9. 각종 통신 기술

네트워크의 개요 데이터통신 관련기술 표준과 네트워크 네트워크 설계, 구축 고속 LAN 기술 및 광대역 통신 각종 통신 기술 Part. 01의 목표 네트워크의 개요 데이터통신 관련기술 표준과 네트워크 네트워크 설계, 구축 고속 LAN 기술 및 광대역 통신 각종 통신 기술

1. 정보 통신과 네트워크 1-1. 정보와 데이터 1-2. 정보 통신 1-3. 컴퓨터 네트워크 3

ㅡ ▶ 1-1. 정보와 데이터 일들을 간단히 문자, 숫자, 기호 등으로 표현 데이터 가공 (의미부여) 정보 (DATA) 인간이나 컴퓨터가 처리할 수 있도록 실제 생활의 많은 일들을 간단히 문자, 숫자, 기호 등으로 표현 가공 (의미부여) ㅡ ▶ 정보 (Information) 특정 목적을 위해 의미를 부여한 데이터

정보 생산자로부터 그 정보를 필요로 하는 소비자에게 전달하는 행위 1-2. 정보 통신 정의 정보 생산자로부터 그 정보를 필요로 하는 소비자에게 전달하는 행위 정보 통신의 3대 목표 정확성 : 정보가 전송 도중 감쇠, 잡음 등으로 인해 손실되거나 변형되지 않아야 한다. 효율성 : 투자된 장비나 비용에 비해 정보의 가치가 커야 한다. 보안성 : 정보가 제 3자에게 유출되지 않도록 기밀을 유지해야 한다.

▶ 1-2. 정보 통신(계속) 정보원(송신자) : 정보를 만들어서 보내는 사람이나 기계 정보 통신의 3요소 정보원(송신자) : 정보를 만들어서 보내는 사람이나 기계 전송매체(전송기기) : 정보를 전송하는 매체로 통신회선 정보처리원(수신자) : 정보를 받아서 처리하는 사람이나 기계 정보 통신의 3요소 ▶

● ▶ ▶ ▶ ▶ 1-3. 컴퓨터 네트워크 두 대 이상의 컴퓨터를 서로 연결하여 데이터 통신을 제공하는 것 컴퓨터 통신 네트워크의 정의 두 대 이상의 컴퓨터를 서로 연결하여 데이터 통신을 제공하는 것 네트워크의 출현 ● 정보형태의 다양성 전기,전자 기술의 발전 컴퓨터의 발전 네트워크의 발전 컴퓨터 통신 디지털 통신 네트워크의 발전 과정 1단계:음성회선 2단계:공중 전화 교환망(PSTN) 3단계:디지털 전용회선 4단계:데이터 전용 교환망 5단계:종합정보 통신망 ▶ ▶ ▶ ▶

2. 프로토콜 2-1. 프로토콜의 개념과 기본요소 2-2. 프로토콜의 기능 2-3. 프로토콜의 전송 방식 2-1. 프로토콜의 개념과 기본요소 2-2. 프로토콜의 기능 2-3. 프로토콜의 전송 방식 2-4. 프로토콜의 특성 2-5. 프로토콜의 표준화 7

네트워크 장비들을 통해 각 컴퓨터들이 데이터를 주고 받을 수 있도록 하는 규칙 2-1. 프로토콜의 개념과 기본요소 프로토콜의 정의 개 념 네트워크 장비들을 통해 각 컴퓨터들이 데이터를 주고 받을 수 있도록 하는 규칙 프로토콜의 3요소 구문(Syntax) - 데이터의 구조나 형식,부호화,신호의 크기 의미(Semantics) - 조정과 오류관리를 위한 제어 정보 타이밍(Timing) - 속도와 순서 기 3 요 소

▶ ▶ ㅡ ㅡ ▶ ▶ ㅡ ㅡ ㅡ ▶ 2-2. 프로토콜의 기능 기 능 서버 NIC NIC 단편화 : 전송가능한 일정한 크기의 작은 데이터 블록으로 나누는 것 재조립 : 단편화해서 보낸 데이터 블록을 수신 측에서 재구성하여 원래 데이터로 복원하는 과정 캡슐화 : 상위 계층의 데이터에 각종 제어 정보를 추가,하위 계층으로 내려 보내는 과정 연결 제어 : 프로토콜은 통신 개체간의 연결을 제어 흐름 제어 : 데이터의 전송량이나 전송 속도 등을 제어 오류 제어 : 전송하면서 발생하는 오류를 검출하거나 정정 동기화 : 송신 개체와 수신 개체의 타이밍을 맞추는 것을 의미 주소 지정 : 송수신지의 주소를 부여함으로써 데이터의 정확한 전송을 보장하는 것 다중화 : 하나의 통신회선을 여러 통신 개체들이 동시에 접속할 수 있는 기술 서버 ▶ ▶ ㅡ ㅡ 네트워크 소프트웨어 네트워크 소프트웨어 ▶ ▶ 프로토콜 ㅡ ㅡ NIC ㅡ ▶ NIC

2-3. 프로토콜의 전송 방식 프로토콜의 전송 방식 비트 방식 바이트 방식 문자 방식 특별한 의미를 갖는 플래그 비트를 데이터의 앞이나 뒤에 포함하여 전송하는 방식 바이트 방식 데이터의 헤더(Header)에 각종 제어 정보를 포함하여 전송하는 방식 문자 방식 특수 제어 문자(SOH, STX, ETX, ETB, EOT, ENQ, DLE등)를 사용하는 방식

ㅇ 2-4. 프로토콜의 특성 프로토콜의 특성 직접적/간접적 프로토콜의 특성 단일체적/구조적 프로토콜의 특성 직접적 : 두 통신 시스템이 점대점 형태로 연결된 형태 간접적 : 여러 개의 통신 시스템이 하나의 시스템에 연결되어 통신을 하는 형태. 단일체적 : 통신에 관한 모든 기능을 하나의 프로토콜이 모두 수행 구조적 : 프로토콜을 계층적으로 나눠서 낮은 계층에서 에서부터 상위 계층으로 서비스를 제공한다. ㅇ 대칭/비대칭 프로토콜의 특성 표준/비표준 프로토콜의 특성 대칭 : 상호 통신을 하는 관계가 대응되는 관계에 위치해 서 서로 통신이 이루어지는 것 비대칭 : 서버/클라이언트 관계의 위치에서 통신이 이루어지는 것을 말한다. 표준 : 일반적인 프로토콜로서 어느 시스템이나 모두 다 사용 가능한 프로토콜. 비표준 : 특정 시스템이나 특별한 경우에만 사용 가능한 프로토콜.

2-5. 프로토콜의 표준화 프로토콜의 표준화 표준화의 필요성 : 프로토콜을 표준화 할 경우 같은 프로토콜을 사용하는 장비 라면 어느 누가 만들더라도 서로 통신이 가능하도록 만들 수 있다. ( ) 표준화 기구 국제 표준화 기구(ISO) 국제전기통신연합(ITU) 미국표준협회(ANSI) 한국정보통신기술협회(TTA) 한국전자통신연구소

3. 정보와 전송 3-1. 정보 이론 3-2. 전송 방식 14

3-1. 정보 이론 채널 용량 채널 용량(Channel Capacity) : 해당 전송 매체에서 가질 수 있는 최대의 정보 전송 능력. ( ) 신호 대 잡음비 Shannon의 채널 용량 계산식 나이키스트(Nyquist) 이론 신호대잡음비(db) = 10 log(S/N) S : 신호(Signal), N : 잡음(Noise) C = Wlog2(1+S/N) C : 채널 용량(bps), W : 대역폭(Hz), S/N : 신호 대 잡음비 C = 2Wlog2B C : 채널 용량, W : 대역폭(Hz), B : 전압레벨 혹은 다른 신호 성분의 수

▶ ▶ 3-1. 정보 이론(계속) 신호(Signal) 전자기적 신호가 연속적으로 변하는 형태 펄스 신호로 데이터를 표현 아날로그 신호 디지털 신호 전자기적 신호가 연속적으로 변하는 형태 펄스 신호로 데이터를 표현 아날로그(Analog)신호 디지털(Digital)신호 ▶ ▶

3-2. 전송 방식 신호의 종류에 따른 분류 아날로그 전송 : 아날로그 신호를 사용해서 데이터를 전송. 디지털 전송 : 디지털 신호를 사용해서 데이터를 전송. 아날로 그 전송에 비해 잡음 등에 강해서 에러가 날 확률 이 적다. 데이터의 전송 방향에 따른 분류 단방향 통신(Simplex Communication) 반이중 통신(Half-Duplex Communication) 전이중 통신(Full-Duplex Communication)

▶ ▶ 3-2 전송 방식(계속) 직렬 통신 : 하나의 문자를 구성하는 각 비트들이 하나의 전송 회선을 통하여 데이터의 전송 단위에 따른 분류 직렬 통신 : 하나의 문자를 구성하는 각 비트들이 하나의 전송 회선을 통하여 차례로 전송되는 형태 병렬 통신 : 하나의 문자를 구성하는 각 비트들이 여러 개의 전송 회선을 통하여 동시에 전송되는 형태 직렬 통신 병렬 통신 ▶ ▶

▶ ▶ 3-2 전송 방식(계속) 베이스 밴드(Baseband) : 저주파의 베이스밴드 신호를 직접 전송하는 방식이다. 신호의 변조 여부에 따른 분류 베이스 밴드(Baseband) : 저주파의 베이스밴드 신호를 직접 전송하는 방식이다. 브로드밴드(Broadband) : 데이터 통신에서 디지털 데이터를 모뎀을 이용하여 아날로그 데이터로 변조하여 전송한다. 베이스밴드 방식 보다 더 빠르고 신뢰성이 높다. 베이스밴드 브로드밴드 ▶ ▶

3-2 전송 방식(계속) 동기식 전송(Synchronous Transmission) - 동기식 전송은 한 문자 단위가 아니라 미리 정해진 수만큼의 문자열을 한 묶음으로 만들 어서 일시에 전송하는 방법이다. 비동기식 전송(Asynchronous Transmission) - 타임 슬롯의 간격을 식별하여 한 번에 한 문자씩 송수신한다. 데이터의 동기화 여부에 따른 분류

4. 통신과 기술 4-1. 통신 이론 4-2. 통신 관련 기술 21

4-1. 통신 이론 데이터 전송 속도의 단위 BPS (Bit Per Second) BPS는 1초 동안에 전송할 수 있는 비트(bit)의 수를 나타내는 전송 속도의 단위 보오(Baud) 신호 속도의 한 단위로 초당 발생한 이산 조건 혹은 신호 이벤트의 수 baud와 bps의 관계식 bps=baud X 단위 신호 당 bit 수

4-1. 통신 이론(계속) 신 호 변 환 PCM 과정 표본화 압축 양자화 부호화 정보(Data) 신호(Signal) 부호화(Encoding)방식 아날로그 AM,FM,PM 디지털 PCM, DPCM, DM, ADM, ADPCM ASK, FSK, PSK, APSK(QAM) NRZ, RZ, 양극성 바이폴라, 맨체스터 등 PCM 과정 표본화 샘플링 이론을 바탕으로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환 할때 그 신호를 일정시간 마다 추출하는 과정 압축 표본화된 신호는 양자화 되기 직전 압축 양자화 표본화 과정을 거쳐 채집된 진폭의 크기를 몇 개의 이산적인 구간으로 나누어 이산적인 수로 표현하는 것 부호화 양자화 과정을 거친 펄스를 디지털 신호로 표현하는 방법으로 Unipolar(단극형), Polar(극형), Bipolar(양극형) 등을 사용해 표현

▶ 4-2. 통신 관련 기술 전송부호 전송부호 통신 인터페이스 DTE 및 DCE의 사용 예 BCD (이진화 십진 : Binary Coded Decimal)코드 - 6비트 ASCII (아스키 : American Standard Code for Information Interchange)코드–7비트 EBCDIC (Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code) – 8비트 통신 인터페이스 통신인터페이스 데이터 통신에서 사용되는 인터페이스는 주로 DTE-DCE 장비 사이에 접속되는 부분이다. DTE(Data Terminal Equipment) 보통 데이터를 단말 환경에서 처리하는 장치들을 말한다. DCE(Data Circuit terminal Equipment) 오직 데이터 전송만을 담당하는 장치. 표준 INTERFACE : RS-232(EIA/TIA 232), RS-449(EIA/TIA 449), V.35 DTE 및 DCE의 사용 예 ▶

▶ ▶ 4-2. 통신 관련 기술(계속) 흐름제어(Flow Control) 송신측과 수신측간에 데이터의 처리속도의 차이로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위한 방법. X-ON/OFF Sliding Window(슬라이딩 윈도우) ▶ ▶

▶ 4-2. 통신 관련 기술(계속) 오류 제어(Error Control) 전송 오류 : 감쇠현상(Attenuation), 지연 왜곡(Delay Distortion), 잡음(Noise), 에코(Echo), 지터(Jitter) 에러 검출 방법 : 패리티 비트 체크(Parity Bit Check), 순환 중복 검사(CRC : Cyclic Redundancy Check) 패리티 비트 체크 ▶

4-2. 통신 관련 기술(계속) 오류 정정 방법 : 전진에러수정(FEC : Forward Error Correction), 후진 에러 수정(BEC : Backward Error Correction) FEC 해밍코드 : Parity bit를 사용해 에러를 검출하고 정정하는 방법 BEC Go-Back-N ARQ ▶ 선택적 거부 ARQ ▶ 정지-대기 ARQ ▶

4-2. 통신 관련 기술(계속) 동기식 전송 송신측에서 수신측과 미리 약속한 방법에 따라 데이터 전송의 시작을 알리는 데이터를 보냄으로써 수신측이 수신할 데이터의 시작을 알 수 있게 하는 전송방법 문자 방식 프로토콜 ▶

4-2. 통신 관련 기술(계속) 비동기식 전송 대부분이 하나의 문자 단위로 비트를 전송하고 각 문자를 구분하기 위해 스타트(start) 비트와 스톱(stop)비트를 추가한다. 비동기식 전송 ▶

5. 데이터링크와 정보통신 일반 5-1. 데이터링크 제어 5-2. 회선 제어 5-3. 다중화(Multiplexing) 5-1. 데이터링크 제어 5-2. 회선 제어 5-3. 다중화(Multiplexing) 5-4. 종합 정보 통신망 ISDN 28

▶ ▶ ▶ 5-1. 데이터링크 제어 BSC프로토콜(베이직 절차) 문자 방식의 프로토콜 비트 방식의 프로토콜 SDLC(Sycronous Data Link Control) 비트 방식의 프로토콜 HDLC(High-Level Data Link Control) 3. HDLC(High-level Data Link Control) SDLC프로토콜 기반 종류 NRM(Multidrop) ARM ABM(Point-to-Point) ▶ ▶ ▶

5-1. 데이터링크 제어(계속) 구성 HDLC 프레임 구조 ▶

▶ 5-2. 회선 제어 점대점 연결 동시에 2개 이상의 장치가 전송을 하려고 할 때 통신 채널에서 경쟁. Point-to-Point ▶

▶ 5-2. 회선 제어(계속) 멀티 포인트 연결방식 동시에 2개 이상의 장치가 전송을 하려고 할 때 통신 채널에서 경쟁. 폴링/셀렉션 방식 ▶

▶ ▶ ▶ 5-3. 다중화(Multiplexing) 하나의 회선에 하나의 스테이션만 점유하는 것이 아니라 여러 개의 스테이션이 하나의 회선을 동시에 사용하는데, 이렇게 회선의 효율을 높이는 방법 FDM (Frequency Division Multiplexing) - 주파수 분할 다중화 ▶ TDM (Time Division Multiplexing) - 시분할 다중화 ▶ STDM (Statistical TDM) - 통계 시분할 다중화 ▶

5-4. 종합 정보 통신망 ISDN 개 념 종 류 ISDN의 개념 ISDN의 종류 ISDN : Integrated Service Digital Network. 음성과 데이터를 같이 전송할 수 있는 네트워크. 모든 신호의 Digital화에 중점을 두고 있다. 개 념 ISDN의 종류 Bearer Service ( 베어러 서비스 ) 데이터를 전기신호로 회선교환 하거나 패킷교환 하는 서비스. Tele Service ( 텔레 서비스 ) 사용자간의 서비스. 예) FAX. Teletex 서비스. N-ISDN ( NarrowBand ISDN ) – 협대역 ISDN 네트워크 B-ISDN ( Broadband ISDN ) – 광대역 ISDN 네트워크 종 류

5-4. 종합 정보 통신망 ISDN(계속) ISDN 인터페이스 ISDN 인터페이스 R -> R 참조점은 비 ISDN 장치와 TA 사이의 접속점을 의미한다. S -> S 참조점은 NT2 장치 안에서의 접속점을 말한다. 또는 사용자의 교환장치 사이의 접속점을 의미하기도 한다. T - > T 참조점은 S 참조점과 동일한 신호를 사용하며 ISDN 망과 NT2 사이의 외부 접속점을 의미한다. S 참조점과 T 참조점을 구분하 는 이유는 S 참조점과 T 참조점이 다른 긴을 수행하기 때문이다. 어떤 장비의 경우 NT2 장치에서 NT1 장치의 기능까지 보유하여 이러한 경우에는 T라는 참조점은 사라진다. U -> U 참조점은 NT1 장치와 ISDN 망(전화국) 사이의 접속점을 말하며 보통 Loopback이라고 한다.

5-4. 종합 정보 통신망 ISDN(계속) B(Bearer) 채널 D(Data) 채널 ISDN Channel 구조와 형태 64Kbps 전송률. 기본 사용자 채널. 전이중모드 디지털 정보 전송. 회선 교환, 패킷 교환, 사용자 간 데이터 전송 용도로 사용. 16 또는 64Kbps. B 채널을 위한 제어 신호 전달. 신호 접속용도, 장비 간 데이터 전송용도로 사용.

6. 네트워크 기초 6-1. 네트워크의 종류 6-2. OSI 참조 모델 6-3. 근거리 통신망(LAN) 6-4. 통신망 37

▶ 6-1. 네트워크의 종류 피어투피어 네트워크 클라이언트/ 서버 네트워크 P2P,Peer-to-Peer. 망 내에 있는 각각의 컴퓨터는 동등한 지위와 책임을 갖는 동등 (Peer)계층 으로서, 다른 모든 컴퓨터에 대하여 서버로서 동작 하고 동시에 클라이언트로서도 동작한다. Peer to Peer ▶ 클라이언트/ 서버 네트워크 클라이언트/서버는 두 개의 컴퓨터 프로그램 사이에 이루어지는 역할 관계를 나타 내는 것이다. 클라이언트는 다른 프로그램에게 서비스를 요청하는 프로그램이며, 서버는 그 요청에 대해 응답을 해주는 프로그램이다.

▶ 6-2. OSI 참조 모델 개 요 OSI 참조 모델 개요 전 세계에는 많은 프로토콜, 하드웨어, 소프트웨어가 존재, 이것들을 컴퓨터들을 연결해서 하나의 망으로 구축하여 사용하기 위한 하나의 표준 모델. OSI 7Layer는 ISO 표준 기관에서 통신을 담당하는 모든 프로토콜을 7개의 기능으로 분류 하고 이를 7개의 계층으로 구분. OSI 7계층 PDU 및 통신장비 OSI 7 Layer 각 계층별 PDU 및 통신 장비 ▶

6-2. OSI 참조 모델(계속) OSI 참조 모델 기능 송신측 흐름 수신측 흐름 7 응용 계층 응용 계층 7 6 표현 계층 응용프로그램이 네트워크 자원을 사용할 수 있는 통로를 제공해주는 역할 응용 계층 7 6 표현 계층 데이터가 네트워크를 통해 전달 될 수 있도록 데이터를 변환해주는 역할 표현 계층 6 5 세션 계층 응용프로그램간의 연결을 성립하게끔 하고, 작업 완료후 연결을 끊는 역할 세션 계층 5 4 전송 계층 통신망의 상태 감시와 오류 검출 및 회복 전송 계층 4 3 네트워크 계층 네트워크 계층 네트워크 계층 3 경로 설정 2 데이터 링크 계층 데이터 링크 계층 2 전송/오류 제어 데이터 링크 계층 1 물리 계층 모 뎀 모 뎀 물리 계층 모 뎀 모 뎀 물리 계층 1 디지털 신호 아날로그 신호 중계기 (교환기) 아날로그 신호 디지털 신호

6-3. 근거리 통신망 LAN은 일반적으로 큰 건물이나 지리적으로 한정된 거리 에서 고속으로 데이터를 교환할 수 있는 망을 의미한다. 거리에 제한을 둔, 고속의 망을 보통 LAN이라고 부른다. LAN의 특징 고속 통신 제공 거리의 제한 신뢰도가 높음 망 설치 및 확장,변경가능 다양한 통신 장비와 연결 가능 다양한 데이터의 처리가 가능 오류 제어 가능 LAN의 분류 토폴로지별 분류 : 버스(Bus), 링(Ring), 스타(Star) 전송매체에 의한 분류 액세스 방법에 의한 분류 케이블 규격에 의한 분류 LAN의 통신 장비 분류 NIC(Network Interface Card) 리피터(Repeater) Bridge Switch Router Brouter Gateway

6-3. 근거리 통신망(계속) LAN의 표준 802.X 시리즈 표준 내용 IEEE802.1 HILI(상위계층과의 인터페이스 규정),STP IEEE802.2 LLC(Logical Link Control) IEEE802.3 CSMA/CD IEEE802.4 Token Bus IEEE802.5 Token Ring IEEE802.6 DQDB(Distribute Queue Dual Bus)MAN IEEE802.7 Broadband (광대역 전송 자문 그룹) IEEE802.8 Fiber(광통신 자문 그룹) IEEE802.9 IVD(Integrated Voice & Data)LAN IEEE802.10 LAN Security 보안 IEEE802.11 Wireless LAN(무선 랜)

6-3. 근거리 통신망(계속) LAN의 매체 접근 제어(MAC) 방식 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) Token Passing (1) Token Ring(토큰 링) (2) Token Bus(토큰 버스) Token Ring의 액서스 절차 Token Bus의 액세스 절차 ▶ ▶

6-4. 통신망 통신망 개요 생산된 정보가 여러 노드를 거쳐 목적지까지 갈 수 있도록 구축된 네트워크를 말한다. 통신망에는 여러 개의 노드들로 구성되며 각 노드들은 또 여러 개의 스테이션으로 구성될 수 있다. 개 요 통신망 종류 기능에 의한 분류 PSTN, PSDN, ISDN 거리에 의한 분류 LAN, WAN, MAN N-ISDN ( NarrowBand ISDN ) – 협대역 ISDN 네트워크 B-ISDN ( Broadband ISDN ) – 광대역 ISDN 네트워크 종 류

▶ ▶ ▶ 6-4. 통신망(계속) 교환 통신망 패킷교환 (1) 회선교환 기법 SDM(Space Division Multiplexing) TDM(Time Division Multiplexing) (2) 메시지교환 기법 : 전송되는 데이터를 일련의 메시지 단위로 교환해 준다. Ex) 전자메일 ▶ ▶ (3) 패킷교환 기법 : 가상회선 패킷교환(TCP), 데이터 그램 방식(UDP) 패킷교환 ▶

7. 네트워크 설계 구축 7-1. 토폴로지(Topology) 44

▶ 7-1. 토폴로지 토폴로지 Star Topology 중앙의 시스템과 개별 호스트는 Point_to_Point 방식으로 연결되어 있다. Star Topology(성형) ▶

▶ 7-1. 토폴로지(계속) Bus Topology 네트워크상의 모든 호스트들이 하나의 케이블에 연결된 형태.

▶ 7-1. 토폴로지(계속) Ring Topology 버스 토폴로지 형태와 비슷, 양 종단이 서로 연결되어 링 링형을 이룸.

▶ 7-1. 토폴로지(계속) Mesh Topology 모든 네트워크 또는 컴퓨터들이 네트워크상이나 개별적으로 네트워크와 연결된 형태 Mesh Topology(망형) ▶

▶ 7-1. 토폴로지(계속) Tree Topology 나무가 가지를 뻗어 나가는 것처럼 하나의 노드에서 여러 개의 네트워크가 뻗어 나가는 형태 Tree Topology(트리형) ▶

8. 고속 LAN 및 광대역 기술 8-1. Fast Ethernet 8-2. Gigabit Ethernet 8-3. FDDI 8-4. ATM 8-5. xDSL 8-6. X. 25와 프레임 릴레이 50

▶ 8-1. Fast Ethernet 인터넷이 활성화 되면서 멀티미디어 데이터를 처리 할 수 있는 네트워크를 필요하게 되었다. 고속 이더넷은 기존의 UTP 케이블을 그대로 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 기존의 10Mbps 이더넷의 속도를 100Mbps로 향상시켰다. 구분 100BaseT 100VG_AnyLAN FDDI 장점 저렴한 가격 기존 10BaseT와 호환 우선순위 기능 관리기능 내장 가장 큰 네트워크 거의 모든 Vendor지원 약점 - 확장이 제한됨. 응답속도지연 (CSMA/CD) 보안기능 제한 제한된 Vendor 지원 10Base와 호환 어려움 가격이 비쌈 설치가 어려움 부하가 많음 적합환경 - 근거리 지역 통신 25p 케이블로 연결 불가능한 근거리 지역 통신망 - 백본(Back Bone)망 구축 부적합환경 - 멀티미디어 환경 - 백본용으로 부적합 - 고가이기 때문에 중소형 통신망에서 부적합 고속 LAN 비교 ▶

8-1. Fast Ethernet(계속) 구조 Fast Ethernet의 구조 ▶

8-2. Gigabit Ethernet LAN에서 사용하는 대역폭을 1Gbps까지 올린 네트워크로서 현재 네트워크의 사용자의 급속한 대역폭 증가로 인한 해결책. 기존의 사용하던 Ethernet 구조와 비슷하다. NAME IEEE802 Description 1000Base-X 802.3z 1000base-x Series에는 광 채널을 사용하는 1000Base-LX, SX가 있고 동축 동선을 사용하는 1000Base-CX가 있다. 이러한 기술은 기존의 광 채널의 물리 인터페이스의 LSI를 그대로 사용할 수 있기 때문에 표준화가 크게 단편화되었다. 1000Base-T 802.3ab 1000Base-T 표준은 Category 5의 UTP 케이블을 사용하는 표준으로서 최대 거리 100M의 전송 거리를 가진다. Gigabit Ethernet ▶

8-2. Gigabit Ethernet(계속) ▶

8-3. FDDI 1982년부터 미국 ANSI에서 표준화를 시작했고 현재는 FDDI-Ⅱ까지 나와있다. FDDI 다이어 그램 ▶

▶ 8-3. FDDI(계속) FDDI 프레임 FCS : CRC 에러 체크를 위한 필드로 32비트의 크기를 갖는다. ED : 프레임의 끝을 알린다. FS : 수신측의 프레임 수신 여부를 나타낸다. 여기에는 3가지의 값이 있는데 E, A, F 값이 있고 E는 수신된 프레임에 에러가 발생했을 때 표시하고, A는 수신측 주소가 자신의 주소이면 이 부분에 표시하고, F는 프레임의 복사가 끝나면 이 부분에 표시한다. 이렇게 해서 다시 송신측으로 프레임이 돌아오면 송신측은 이 부분을 확인해 수신측의 상황을 알 수 있다. Preamble : 프레임 내에서 Clock 동기를 맞추는 기능을 제공한다. SD : 프레임의 시작을 알린다. FC : 프레임 종류를 나타내는 필드, 비동기 데이터 프레임, 동기 데이터 프레임, LLC 프레임, MAC 프레임 등이 있다. DA :목적지 주소 (Broadcast 주소, Multicase 주소일 수도 있다.) SA : 송신측 주소 I : 사용자의 정보가 들어가는 필드로 최대 크기는 4500Byte이다. FDDI 프레임 ▶

8-4. ATM 특 징 장 점 단 점 데이터를 53byte의 고정된 크기의 Cell단위로 전송. AAL, ATM 계층, 물리 계층으로 3개의 계층으로 구분. 기본 전송 모드는 STDM 전송 방식을 사용한다. 특 징 계 층 구 조 제3계층. ALL(ATM Adaptation Layer) - CS와 SAR 두 개의 기능으로 나눠진다. 제2계층. ATM Layer - ATM 네트워크의 핵심 기능을 수행하는 계층 제1계층. Physical Layer - TC와 PM 두 계층으로 나뉜다. 장 점 교환이나 다중화 처리가 쉽게 처리될 수 있다. Cell크기가 53byte인데 음성 및 데이터가 정보전송에 가장 적합한 크기이다. 단 점 하나의 Cell당 5byte크기의 헤더로 인한 오버헤드가 있고, 이러한 오버헤드 때문에 소량의 데이터 전송에는 부적합.

▶ ▶ ▶ 8-4. ATM(계속) ATI Cell 헤더 ATM UNI 헤더 ATM NNI 헤더 ATM 헤더별 기능 NAME Bit Description GFC(Generic Flow Control) 4bit UNI헤더에만 사용되는 일반 흐름 제어 헤더 부분으로 4bit의 크기를 갖는다. GFC 부분은 네트워크의 혼잡상황이 예상 될 경우 네트워크로 흐르는 트래픽의 양을 제어한다. VPI(Virtual Path Identifier) 24,28bit 가상 경로 식별자 부분으로 ATM Cell이 스위치를 통과 할 때의 다음 경로를 설정하는 부분이다. VPI헤더 부분이 Frame Relay의 DLCI와 똑같은 기능을 한다. VCI(Virtual Channel Identifier) 목적지까지 가는 경로 부분에서 해당 Cell의 채널을 식별하는 부분으로 사용자의 주소 역할을 한다. PT (Payload Type) 3bit PT는 ATM Cell에서 사용자의 정보를 포함하고 있는 Cell과 제어정보를 포함하고 있는 Cell을 구분해 준다. 제어정보의 Cell이라면 다른 부 채널로 전송할 수 있게 하는 기능이다. C,CLP(Cell Loss Priority) 1bit CLP부분은 네트워크에 혼잡상황이 예상 될 경우 해당 Cell의 우선순위를 결정하는 부분으로 높은 값부터 우선 처리가 된다. HEC(Header Error Control) 8bit 헤더 부분의 오류를 검출하고 정정하는 부분으로 CRC(Cyclic Redundancy Check)값을 포함하고 있다. ATM 헤더별 기능 ▶

▶ 8-4. ATM(계속) AAL Class NAME Description AAL 1 Class별로 분류하여 ATM 사용자에게 서비스를 제공.Class A~D까지 총 네 개 Class로 분류. NAME Description AAL 1 송신측과 수신측 사이의 CBR 서비스 지원.데이터의 주 전송채널 T1/E1 압축되지 않은 동화상 데이터 등.. AAL 3/4 AAL 3(Connection Oriented service) AAL 4(Connectionless service) 송신측과 수신측 사이의 VBR 서비스 지원.AAL 3과 AAL 4는 많은 공통점 때문에 통합. AAL 2 송신측과 수신측 사이의 VBR 서비스 지원.접속 지향형(CO)서비스 지원 실시간 서비스 지원.압축된 동화상 데이터 등.. Class B서비스 지원. AAL 5 Class C 서비스를 위해 만들어 졌으며 송신측과 수신측 사이의 서비스는 CBR/VBR 모두 지원한다.AAL 3/4 프로토콜의 오버헤드를 최소화한 프로토콜. AAL 프로토콜별 유형 ▶

LAN Emulation 네트워크에서의 BUS 8-4. ATM(계속) ATM LAN ATM 네트워크 기술을 기존의 LAN 기술이나 INTERNET 부분에서 사용하기 위해 많은 기술 연구가 진행. ATM Forum에서는 LAN Emulation을 IETF에서는 IPOA라는 기술을 내 놓았다. LAN Emulation IPOA(IP Over ATM) 구성요소 : LEC. LES. LECS. BUS 구성요소 : IPOA Client, IPOA Server LAN Emulation 네트워크에서의 BUS IPOA 네트워크에서의 기본동작 과정 ▶ ▶

RADSL (자동적응형디지털가입자회선) 8-5. xDSL ADSL (비대칭디지털가입자회선) 기존의 전화회선을 이용하여 VOD를 겨냥하여 나온 기술. HDSL (고속디지털가입자회선) 2Pair의 전화 케이블을 사용하여 상하 대칭관계의 통신이 가능. SDSL (동기식디지털가입자회선) 기존의 HDSL과 같은 방식. 하지만 1Pair의 케이블을 사용. RADSL (자동적응형디지털가입자회선) 전화선을 통해 비대칭 전송 속도로 최대 7km까지 전송 가능. VDSL (초고속디지털가입자회선) 지금까지의 모든 xDSL 기술 중 가장 빠른 전송속도를 가진다.

▶ 8-6. X. 25와 프레임 릴레이 X.25 소개 X.25 특징 Frame Relay WAN상에서 널리 쓰이고 있는 프로토콜이다. 근래는 속도가 낮아 사용하는 경우가 드물다. X.25 특징 우수한 호환성을 가지고 있지만, 축적교환방식으로 전송을 위해 다소 처리지연 발생할 수 있다. Frame Relay 기존의 X.25 패킷 전송망의 발전 형태로서 고속 전송이 가능하고 패킷 교환방식, 회선 교환 방식의 장점을 통합한 망이다.접속 회선의 종류로 PVC, SVC로 나눌 수 있다. 프레임 릴레이 구성도 ▶

9. 각종 통신 기술 9-1. VoIP – 음성 데이터 통합 서비스 9-2. 광통신(Optical Communication)기술 9-3. 무선 네트워크 9-4. VPN (Virtual Private Network) 63

9-1. VoIP – 음성 데이터 통합 서비스 VoIP의 표준화 기존의 전화를 이용한 음성서비스를 인터넷을 통해 제공하는 것을 의미하는 것으로 인터넷 전화로 불린다. VoIP서비스는 PC-to-PC, PC-to-Phone, Phone-to-Phone의 형태로 나뉘어 진다. VoIP의 표준화 ITU-T,IETF에 의해 주도. ITU-T는 기존의 음성전화서비스를 제공하는 시스템에 인터넷에서 사용되는 데이터를 수용하기 위한 방향으로 표준화 연구를 진행하고 있다. IETF는 인터넷을 이용한 음성데이터서비스를 효과적으로 처리하기 위한 전송 범위에 관한 표준을 연구하고 있다.

9-2. 광통신(Optical Communication)기술 1970년 미국 코닝 글래스사의 R.D.마우러가 광섬유를 개발하면서 실용화 되었다. 광섬유의 용도는 통신용과 영상전달용, 검출기용 등으로 구별된다. 통신용 가정용, 산업용, 등 일반 통신망과 케이블TV 등의 통신매체로 사용. 영상전달용 수 m 내의 짧은 광섬유를 다발로 묶어 사용,주로 의료용 등에 사용. 검출기용 주로 단일모드 광섬유를 사용하여 자이로스코프,수중음파탐지기등에 사용. 특 징 넓은 대역폭, 공간의 효율성, 적은 손실, 세그먼트 길이가 길다.

9-3. 무선 네트워크 종 류 Wireless LAN은 전기적인 신호를 사용하는 유선 LAN과는 달리 전파, 또는 적외선을 사용하여 데이터를 전송하는 방식 종 류 협대역 마이크로웨이브 방식, 적외선 방식, 스펙트럼 확산 방식(Spread Spectrum) Wireless LAN 의 구축형태 Ad-Hoc (or Peer-to-Peer), Infrastructure Wireless LAN(with Access Point) Wireless Internet (무선 인터넷) I-Mode, WAP, Mobile Explorer, 블루투스(BlueTooth), IMT-2000

9-4. VPN(Virtual Private Network 사용자 인증. 주소 관리. 데이터 암호화 키 관리 복수 프로토콜 지원 기본요건 장비의종류 방화벽 기반 VPN 라우터 기반 VPN 전용 VPN VPN터널링 터널링 : 하위 계층 패킷을 상위 계층 프로토콜로 캡슐화하여 데이터를 교환하는 통신 메커니즘. 종류 IP 인터 네트워크에서 SNA 터널링, IP 인터 네트워크에서 Novell Netware IPX 터널링 PPTP, L2F, L2TP, IPsec 터널 모드

9-4. VPN(Virtual Private Network(계속) PPTP PPP의 인증, 압축 및 암호화 메커니즘을 그대로 이용하는 사실상의 산업 표준이다. VPN의 터널링의 형식과 암호화 L2TP PPP 프레임을 IP, X.25, 프레임 릴레이, 그리고 ATM등과 같은 여러 종류의 네트워크에 터널링 기능을 제공. 캡 슐 화 PPP프레임은 UDP 헤더와 L2TP 헤더에서 캡슐화. IPSec ESP 헤더와 트레일러, IPSec인증 트레일러, 그리고 IP 헤더를 가지고 L2TP 메시지를 캡슐화 한다. L2TP사용의 장점 암호와 메커니즘으로 IPSec을 사용한다. 상호 윤용성 측면에서 매우 좋은 방안이다. PPTP보다 산업 표준이 될 확률이 크다. PPTP와 L2TP의 차이점 PPTP는 IP기반 네트워크에서만 사용가능하다. L2TP는 헤더 압축을 지원하지만 PPTP는 지원하지 않는다. L2TP는 IPSec를 이용하여 데이터 암호화를 제공한다. L2TP는 터널 인증을 지원하지만 PPTP는 지원하지 않는다. PPTP는 PPP와 동일한 MMPPE를 이용하여 데이터를 암호화 한다.

9-4. VPN(Virtual Private Network) 인증 프로토콜의 개념 인증은 연결 시도의 자격을 확인하는 것. 원격 액세스 클라이언트의 연결 시도가 허용되려면 자격 증명과 함께 권한 부여도 이루어져야 한다. 원격 액세스 클라이언트와 서버의 인증 프로토콜은 동일해야함. 인증프로토콜 인증 프로토콜의 종류 PAP(Password Authentication Protocol-암호화 인증 프로토콜) SRAP(Shiva Password Authentivation Protocol-Shiva 암호 인증 프로토콜) CHAP(Challenge Hanshake Authentication Protocol) MS-CHAP v1(Microsoft challenge Handshake Authentication Protocol) MS-CHAP v2 EAP(Extensible Authentication Protocol)