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Published by아정 낭 Modified 8년 전
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1 Chapter 1-1 컴퓨터 네트워크
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2 요약 제 1 장 컴퓨터 네트워크와 인터넷 통신 네트워크 (communication network) 프로토콜 (Protocol) 통신 네트워크의 종류 교환 네트워크 (Switching Network) 점대점 연결 네트워크와 교환 네트워크 연결지향 서비스와 비연결 서비스 회선 교환 (circuit switching) 네트워크 패킷 교환 (packet switching) 네트워크 통계학적 시분할 다중화 (Statistical TDM) 방식 패킷교환 방식 패킷 교환 네트워크에서의 지연 (Delay) 과 손실 (Loss)
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컴퓨터 네트워크 3 제 1 장 컴퓨터 네트워크와 인터넷 통신 네트워크의 개념과 종류에 대하여 이해 회선교환 네트워크와 패킷 교환 네트워크의 특성 이해 패킷 교환 네트워크에서의 지연에 대하여 이해 인터넷 프로토콜 스택에 대하여 이해
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컴퓨터 네트워크 4 통신 네트워크 (communication network) 유선 네트워크 무선 네트워크 전화 네트워크 컴퓨터 네트워크 ( 데이터 네트워크 ) 영산통신 네트워크 셀룰라 폰 네트워크 텔레비전 방송 네트워크 인터넷
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컴퓨터 네트워크 5 통신 네트워크의 구성요소 그림 1.1 통신 네트워크의 구성 통신 네트워크의 구성요소 : 통신단말기 ( 호스트 )/ 교환기 / 전송매체 + 프로토콜
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컴퓨터 네트워크 6 프로토콜 (Protocol) 여러 통신 단말기들 간에 신뢰성 있고 효율적인 데이터 전송에 있어 서 이들 사이에 미리 정의되어진 규칙, 규범, 혹은 법칙들의 집합 구문 (Syntax) 전송되어지는 데이터의 형식, 부호화 방식, 신호의 레벨 등을 의미 의미 (Semantic) 구문에서 약속된 데이터의 각 필드의 의미 타이밍 (Timing) 송신자와 수신자간의 통신 속도 및 전송 시간 및 순서 연결설정제어 (Connection Setup Control) 에러제어 (Error Control) 흐름제어 (Flow Control) 혼잡제어 (Congestion Control) 단편화와 재조립 (Fragmentation and Reassembly) 동기화 (Synchronization) 순서화 (Sequencing)
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컴퓨터 네트워크 7 통신 네트워크의 종류 정보의 형태에 의한 분류 : 전송되어지는 정보의 형태에 따라 음성 통신 네트워크 데이터 통신 네트워크 영상 통신 네트워크 종합정보 통신 네트워크 혹은 멀티미디어통신 네트워크 데이터 전송 방식에 따른 분류 교환 네트워크 (Switching Network) 회선교환 네트워크 (Circuit Switching Network) 패킷교환 네트워크 (Packet Switching Network) 메시지교환 네트워크 (Message Switching Network) 방송 네트워크 (Broadcast Network)
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컴퓨터 네트워크 8 통신 네트워크의 종류 통신 네트워크의 크기에 따른 분류 원거리 통신 네트워크 (WAN: Wide Area Network) 근거리 통신 네트워크 (LAN: Local Area Network) 메트로폴리탄 통신 네트워크 (MAN: Metropolitan Area Network) 캠퍼스 통신 네트워크 (CAN: Campus Area Network) 개인 통신 네트워크 (PAN: Personal Area Network) 저장 통신 네트워크 (SAN: Storage Area Network)
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컴퓨터 네트워크 9 통신 네트워크의 종류 통신되어지는 영역에 의한 분류 : 정보의 전송범위에 따라 공중통신 네트워크 (Public Network) 사설통신 네트워크 (Private Network) 전송매체에 의한 분류 유선통신 네트워크 (Wired Network) 무선통신 네트워크 (Wireless Network)
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컴퓨터 네트워크 10 교환 네트워크 (Switching Network)
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컴퓨터 네트워크 11 점대점 연결 네트워크와 교환 네트워크 N 명의 사용자의 경우 N(N-1)/2 회선교환 네트워크 (Circuit Switching Network) 패킷 교환 네트워크 (Packet switching Network) 메시지 교환 네트워크 (Message Switching Network)
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컴퓨터 네트워크 12 연결지향 서비스와 비연결 서비스 연결 지향적 서비스 (Connection-oriented Service) 핸드세이크 (handshake) 과정 소스 호스트와 목적지 호스트 간에 연결을 설정한다. 데이터를 전송한다. 연결을 해지한다.
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컴퓨터 네트워크 13 연결지향 서비스와 비연결 서비스 전송된 패킷이 순서대로 전송 / 패킷을 재배치할 필요가 없음 많은 데이터를 보내는데 유리 패킷이 같은 경로를 통해 전송 / 헤더에 적은 라우팅 정보만이 필요하여 헤더의 오버헤드가 적음 링크나 노드의 고장 시에 많은 패킷 손실이 일어날 수 있음 연결에 대한 정보를 모든 노드에서 가져야 한다 네트워크 확장성이 비연결 서비스에 비하여 부족 적은 데이터 전송 시 연결 설정으로 인하여 불필요한 전송지연이 생긴다. ex) 전화
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컴퓨터 네트워크 14 연결지향 서비스와 비연결 서비스 비연결성 서비스 (Connectionless Service) 연결설정 과정이 필요가 없다 헤더에는 목적지 노드의 전체 주소가 들어간다. 연결 설정과정이 없으므로 연결설정 시간이 불필요하다. 따라서 적은 데이터 전송에 유리하다. 노드나 링크의 고장 시에 패킷이 전송되는 경로를 우회 노드에서 연결에 대한 정보를 유지할 필요가 없으므로 네트워크 확장이 용이 동일한 소스에서 먼저 전송되어진 패킷이 out-of-order 전송 패킷별로 라우팅이 이루어짐 -> 모든 패킷은 목적지 노드까지의 많은 라우팅 정보를 가져야 하기 때문에 헤더가 커져서 패킷의 오버헤드가 많다. 따라서 많은 데이터를 보내는 경우에는 불리하다.
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컴퓨터 네트워크 15 회선 교환 (circuit switching) 네트워크 자원들은 전송이 계속되는 동안에 예약 혹은 점유 전화 교환 네트워크 연결지향 (connection-oriented) 방식 회선 설정 (circuit establishment) 데이터 전송 (data transfer) 회선 해지 (circuit disconnect) 회선 (circuit) 여러 사용자가 동시에 사용하기 위하여 자원을 나누어 사용 시간 (time) 주파수 (frequency) 코드 (code) 파장 (wavelength)
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컴퓨터 네트워크 16 주파수 분할 다중화 (Frequency Division Multiplexing: FDM) 방식 시분할 다중화 (Time Division Multiplexing: TDM) 방식 코드분할다중화 (Code Division Multiplexing: CDM) 방식 파장분할 다중화 (Wavelength Division Multiplexing: WDM) 방식 파장 (wavelength) 파의 길이 λ = c/f
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컴퓨터 네트워크 17 패킷 교환 (packet switching) 네트워크 패킷 : 데이터 비트들의 덩어리 (chunk of data) 데이터가 여러 개의 패킷 형태로 분할되어 전송 네트워크 자원이 여러 패킷에 의해 공유 (sharing) 됨 -> 패킷의 지연 (delay) 과 손실 (loss) 패킷교환방식에서의 데이터 전송
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컴퓨터 네트워크 18 통계학적 시분할 다중화 (Statistical TDM) 방식 TDM 방식의 비효율성 : 채널의 낭비 사용자의 필요에 따라 자원을 할당 (On demand) -> 패킷에 목적지에 대한 정보 필요 버퍼를 가짐
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컴퓨터 네트워크 19 패킷교환 방식 가상회선 교환 방식 데이터그램 방식
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컴퓨터 네트워크 20 패킷교환 방식 가상 회선 (virtual Circuit) 방식 가상 회선 : 회선 교환과 같이 독점 형태의 회선은 아니지 만, 송수신 호스트 간에 전송되는 동일한 논리적 경로 연결지향 서비스 패킷 헤더에는 라우팅 정보로써 가상회선 식별자 (Virtual Circuit Identifier: VCI) 가 포함 경로 설정할 때에 노드와 도드 사이에 미리 정해짐 VCI 값은 노드와 노드 사이에서만 유효한 경로 정보 교환기들은 현재 진행 중인 연결에 대한 상태 정보 (state information) 를 유지 ATM 기술
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컴퓨터 네트워크 21 패킷교환 방식 가상 회선 방식에서의 패킷의 전송
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컴퓨터 네트워크 22 패킷교환 방식 데이터그램 (datagram) 방식 각 패킷이 경로상의 라우터에서 독립적으로 전송 패킷의 헤더에는 라우팅 정보로써 송수신 호스트의 전체 주소가 포함 라우팅 테이블 out-of-order 전송 가능 패킷은 패킷의 헤더에 있는 패킷의 목적지 주소에 의해 전달 인터넷
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컴퓨터 네트워크 23 패킷교환 방식 데이터그램 방식에서의 패킷 전송
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컴퓨터 네트워크 24 패킷 교환 네트워크에서의 지연 (Delay) 과 손실 (Loss) 원인 : 네트워크에서 제공하는 자원의 용량 < 사용자들의 요구 버퍼링 지연 손실 지연의 종류 전송지연 (Transmission Delay) 전파지연 (Propagation Delay) 처리지연 (Processing Delay) 큐잉 지연 (Queuing Delay)
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컴퓨터 네트워크 25 패킷 교환 네트워크에서의 지연 (Delay) 과 손실 (Loss) 전파 지연 (Propagation Delay) 한 노드에서 다른 노드로 데이터가 전파될 때 통신 링크 상에서 걸리는 시간 전파지연 = 거리 / 전파속도 전파속도는 사용되어지는 링크의 매체에 따라 다름 빛의 전파속도는
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컴퓨터 네트워크 26 패킷 교환 네트워크에서의 지연 (Delay) 과 손실 (Loss) [ 예제 ] 10 Km 떨어진 인공위성과 기지국과 데이터를 전 송할 때의 전파지연을 구하라. 단, 전파시간은 2x10 8 m/s 라고 가정한다. [ 풀이 ] 전파지연 = 거리 / 전파속도 = 10x10 3 /2x10 8 = 50 [us]
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컴퓨터 네트워크 27 패킷 교환 네트워크에서의 지연 (Delay) 과 손실 (Loss) 전송 지연 (Transmission Delay) 어느 노드에서 데이터를 전송하는데 걸리는 시간 전송지연 = 데이터의 크기 / 전송속도 ( 대역폭 ) 전송지연은 전송되는 데이터의 크기에 비례하고, 링크의 대역폭에 반비례한다. 데이터 : 비트 혹은 킬로비트, 메가비트, 기가비트 전송률 ( 대역폭 ): bps, Kbps, Mbps, Gbps
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컴퓨터 네트워크 28 패킷 교환 네트워크에서의 지연 (Delay) 과 손실 (Loss) [ 예제 ] 두 노드 사이에 1K 비트의 패킷을 10 Mbps 의 이 더넷을 통하여 전송하려 할 때의 전송지연을 구하 라. [ 풀이 ] 이더넷의 전송속도는 10 Mbps 이므로 전송지연 은 다음과 같이 구해진다. 전송지연 = 1x10 3 /10x10 6 = 100 [us]
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컴퓨터 네트워크 29 패킷 교환 네트워크에서의 지연 (Delay) 과 손실 (Loss) 처리 지연 (Processing Delay) 노드에서 데이터의 처리 ( 경로설정, 에러 검출 및 정정, 스위칭 등 ) 를 위해 소비하는 시간 [ 예제 ] 10 Mbps 의 이더넷을 통하여 데이터를 전송할 때 걸리는 처리시간을 20 bits 의 전송지연과 같 다고 할 때 처리지연을 구하라 [ 풀이 ] 처리지연 = 20/10x10 6 = 2 [us]
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컴퓨터 네트워크 30 패킷 교환 네트워크에서의 지연 (Delay) 과 손실 (Loss) 큐잉 ( 버퍼링 ) 지연 (Queueing Delay) 데이터가 전송되기 위하여 라우터의 출력포트에 서 기다리는 시간 버퍼의 크기가 무한 값을 가진다 버퍼에서의 패킷 손실은 없다. 버퍼의 크기가 클수록 큐잉 시간이 길어지고, 버 퍼가 작을수록 버퍼에서의 패킷손실이 커지는 특성을 가진다.
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컴퓨터 네트워크 31 패킷 교환 네트워크에서의 지연 (Delay) 과 손실 (Loss) 전체지연은 위의 4 가지 지연 모드를 합한 값 …. 전체지연 = 전파지연 + 전송지연 + 처리지연 + 큐잉지연
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