컴퓨터 네트워크 개념, 프로토콜, 프로그래밍 임 효 택, 송 주 석 E-mail: htlim@dongseo. ac 컴퓨터 네트워크 개념, 프로토콜, 프로그래밍 임 효 택, 송 주 석 E-mail: htlim@dongseo.ac.kr Home page: http://kowon.dongseo.ac.kr/~htlim

Part I : 개념 서론 데이타 통신 OSI 참조모델과 TCP/IP 개요

1장. 서론 개요 현대 사회는 정보 홍수의 시대 '컴퓨터 통신' 또는 '컴퓨터 네트워크’ 용어 정보화 사회에서 필연적인 도구 컴퓨터의 급격한 보급 확대 및 정보의 공유를 위해 생긴 새로운 용어 통신망 예: 공중전화망(PSTN), Internet 컴퓨터 통신 소프트웨어

컴퓨터 통신망을 이용한 서비스 통신 서비스 거래 처리 서비스 정보검색 서비스 전자 우편, 전자 게시판, 전자 회의, 대화 등 홈 뱅킹, 온라인 쇼핑, 주식 매매 등 정보검색 서비스 뉴스, 통계 정보 서비스 등

컴퓨터 네트워크와 정보화 사회 컴퓨터 네트워크의 포괄적인 정의 정보화 사회 사용자들끼리 정보를 교환하기 위한 하드웨어와 소프트웨어의 결합 정보화 사회 컴퓨터와 통신을 매개로 한 정보 산업이 중심이 되어 이들에 의해 생산되는 정보가 사회 전반에 걸쳐 경제적인 부가가치를 창출해 내는 사회

정보화 사회에서 얻을 수 있는 이점 가정 생활 측면 업무 측면 가정 자동화(HA : Home Automation) 홈뱅킹(Home Banking) 홈쇼핑(Home Shopping) 재택 학습 및 진료 업무 측면 사무자동화(OA : Office Automation) 공장자동화(FA : Factory Automation) 판매시점 관리 시스템 (POS System) 재택 근무

컴퓨터 네트워크 구조 개념 프로토콜 (protocol) 컴퓨터 통신 구조 (computer-communication architecture) 프로토콜은 서로 다른 시스템의 간의 통신을 위해 사용(예: TCP, Ethernet 등) 서로 다른 시스템의 두 통신을 하나의 모듈로 처리하기는 너무 복잡 보통 여러개의 모듈로 세분화하여 통신기능을 구현-->컴퓨터 통신 구조(예: TCP/IP, OSI 7계층)

컴퓨터 네트워크 구조의 예: Internet local ISP company network regional ISP router workstation server mobile millions of connected computing devices: hosts, end-systems pc’s workstations, servers PDA’s phones, toasters running network apps communication links fiber, copper, radio, satellite routers: forward packets (chunks) of data thru network

What’s the Internet: “nuts and bolts” view protocols: control sending, receiving of msgs e.g., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP Internet: “network of networks” loosely hierarchical public Internet versus private intranet Internet standards RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force router workstation server mobile local ISP regional ISP company network

What’s the Internet: a service view communication infrastructure enables distributed applications: WWW, email, games, e-commerce, database., voting, more? communication services provided: connectionless connection-oriented cyberspace [Gibson]: “a consensual hallucination experienced daily by billions of operators, in every nation, ...."

What’s a protocol? human protocols: “what’s the time?” “I have a question” introductions … specific msgs sent … specific actions taken when msgs received, or other events network protocols: machines rather than humans all communication activity in Internet governed by protocols protocols define format, order of msgs sent and received among network entities, and actions taken on msg transmission, receipt

What’s a protocol? Q: Other human protocol? a human protocol and a computer network protocol: Hi TCP connection req. Hi TCP connection reply. Got the time? Get http://gaia.cs.umass.edu/index.htm 2:00 <file> time Q: Other human protocol?

A closer look at network structure: network edge: applications and hosts network core: routers network of networks access networks, physical media: communication links

The network edge: end systems (hosts): client/server model run application programs e.g., WWW, email at “edge of network” client/server model client host requests, receives service from server e.g., WWW client (browser)/ server; email client/server peer-peer model: host interaction symmetric e.g.: teleconferencing

Network edge: connection-oriented service TCP service [RFC 793] reliable, in-order byte-stream data transfer loss: acknowledgements and retransmissions flow control: sender won’t overwhelm receiver congestion control: senders “slow down sending rate” when network congested Goal: data transfer between end sys. handshaking: setup (prepare for) data transfer ahead of time Hello, hello back human protocol set up “state” in two communicating hosts TCP - Transmission Control Protocol Internet’s connection-oriented service

Network edge: connectionless service Goal: data transfer between end systems same as before! UDP - User Datagram Protocol [RFC 768]: Internet’s connectionless service unreliable data transfer no flow control no congestion control App’s using TCP: HTTP (WWW), FTP (file transfer), Telnet (remote login), SMTP (email) App’s using UDP: streaming media, teleconferencing, Internet telephony

컴퓨터 네트워크 장점 자원의 공유 (Resource Sharing) 예: 프린터 공유 병렬처리로 연산 속도 향상 (Computation Speed-up) 신뢰성 (Reliability) 작업의 부하를 여러 기계에 분산시키기 때문에 한 기계의 고장은 나머지 기계들에 영향을 거의 미치지 않음 비용 절감: 가격이 싼 다수의 프로세서를 분산시켜 함께 운용 확장성이 용이: 저렴하게 확장 가능

컴퓨터 네트워크 구조의 예: ftp 두 컴퓨터간의 파일 전송시 일반적으로 필요한 작업 데이터 전송로 결정(직접 또는 통신망에 연결) 송신 시스템은 수신 시스템의 수신 준비상태 확인 파일 형식이 비호환적일 경우 형식 변환 기능을 수행

컴퓨터 통신 의 정의 : 컴퓨터 상호 간의 정보 교환(예: ftp) 컴퓨터 망 , 컴퓨터 네트워크 : 이들 컴퓨터의 집합

[그림 1.1] 추가

표준화 표준화의 필요성 정보통신 분야에 있어서 공통성, 통일성, 호환성 등을 확보하기 위한 일반적 요구 사항 정보통신 표준의 종류 적용 범위 지역에 따른 구분 국제 표준, 지역 표준, 국가 표준, 단체 표준, 사내 표준 표준의 규정 내용에 따른 구분 기본 표준, 기능 표준, 이용자 표준, 시험 표준 표준의 적용 방법에 따른 구분 강제 표준과 권고 표준

표준화의 단계 제 1 단계: 기초, 기반 연구 단계 제 2 단계: 표준의 제정 단계 제3 단계: 합의된 표준에 따라 제품을 구현하는 단계 제 4 단계: 구현 제품에 대한 시험 단계 제 5단계 : 이용 및 응용단계

표준화 기구 ANSI (American National Standards Institute) IEEE (Institute for Electrical and Electronics Engineers) ITU-T (International Telecommunications Union - Telecommunications), CCITT ETSI (European Telecommunications Standards Institute) ISO (International Standards Organization)

OSI 참조 모델 ISO에서 개발 개방 시스템

OSI 7 계층 요약 물리(Physical) 계층 데이타 링크(Data Link) 계층 네트워크(Network) 계층 전송 매체와의 물리적 인터페이스 데이타 링크(Data Link) 계층 인접한 노드간의 안정된 데이타 전송 네트워크(Network) 계층 전송 경로 결정 트랜스포트(Transport) 계층 종단 노드간의 안정된 데이타 전송

OSI 7 계층 요약 (계속) 세션(Session) 계층 표현(Presentation) 계층 응용(Application) 기능 구조화된 대화 기능 지원 표현(Presentation) 계층 데이타 표현 방법의 차이를 극복 응용(Application) 기능 사용자에게 필요한 다양한 응용

TCP/IP 미국 국방성의 ARPANET 인터넷(Internet)

TCP/IP 계층 요약 계층 1~2 IP(Internet Protocol) TCP/UDP 응용 물리적 인터페이스 인접한 노드간의 안정된 데이타 전송 IP(Internet Protocol) 경로 결정 TCP/UDP 종단 노드간의 데이타 전송 TCP: 연결형, UDP:비연결형 응용 FTP, TELNET, SNMP, HTTP, ....

IEEE LAN, MAN LAN (Local Area Network) MAN (Metropolitan Area Network)

LAN, MAN의 계층 대표적인 LAN 구조 OSI 모델의 계층 1~2에 해당 MAC 부 계층 LLC 부 계층 공유되는 전송 매체에의 접근 제어 LLC 부 계층 LAN 구조에 무관하게 상위 계층에 동일한 서비스 제공 대표적인 LAN 구조 CSMA/CD (IEEE 802.3) Token Ring (IEEE 802.5)