4주 : 정보통신 네트워크 인터넷정보원 및 학술정보자원의 활용 담당교수 : 박 양 하 정보통신시스템 – 정보전송/처리시스템

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1 4주 : 정보통신 네트워크 인터넷정보원 및 학술정보자원의 활용 담당교수 : 박 양 하 정보통신시스템 – 정보전송/처리시스템
구성요소 – 데이터단말장치 데이터전송회선(신호변환장치/통신회선) 통신제어장치 통신회선방식 – 3가지 장/단점 회선교환방식 메시지교환방식 패킷교환방식 네트워크구분 – 범위/위상/기능 장단점 범위 – 지역,도시, LAN MAN WAN 위상 – 모양, 버스형, 트리형, 스타형, 링형, 망형 기능 – 음성정보사용 – 전화, 공중전화망, ISDN 등 명칭알아두세요. 초고속통신망 ADSL VDSL HDSL ISDN (그닥 안 중요~) 무선랜 통신규약(프로토콜) OSI 7 TCP/IP 4 (비교, 서로 매칭되는 부분 알아두세요~, 계층순서, 관련 그림) OSI 7 물리 – 데이터링크 – 네트워크 – 전송 – 세션 – 표현 – 응용계층 TCP/IP 4 네트워크접속 – 인터넷 – 전송 – 응용계층 인트라넷/엑스트라넷

2 정보통신 시스템 정보통신 시스템 정보통신 시스템의 구성
정보전송과 정보처리를 결합하여 정보를 전송하고 처리하기 위한 기능을 수행하는 시스템 정보통신 시스템의 구성 용어 알아두세요! 2

3 정보통신의 구성요소 데이터 단말 장치(DTE: Data Terminal Equipment) 데이터 전송회선
데이터 통신 시스템과 사용자 간의 접점에 위치 전화기, PC 등 송수신 제어기능과 오류 제어기능을 수행하는 전송제어장치와 처리 결과를 외부에 출력하는 입출력 장치로 구성 데이터 전송회선 신호변환 장치 모뎀(Modem: MODulation-DEModulation) 디지털 서비스 장치(DSU: Digital Service Unit) 통신회선 이중나선, 동축케이블, 광케이블, 지상 마이크로파, 위성 마이크로파 통신제어장치 (CCU: Communication Control Unit) 데이터 전송계와 데이터 처리의 접점에 위치하여 양쪽을 결합하는 장치 통신회선에 대한 관리기능을 수행하고 컴퓨터 측 통신을 제어 모뎀 변조/복조 변조 : 복조 : 디지털서비스장치 DSU 변조/복조의 과정이 없음 3

4 정보통신의 구성요소(Cont’d) 통신회선의 장단점 전화선 : 이중나선, 충격에 약함
동축선 : 아닐로그와 디지털 동시에 송수신가능, 장거리 설치가 어려움 광섬유 : 신뢰도가 높고 안정성. 고가 마이크로파 : 지상/위상, 광대역서비스가능, *리피터가 요구됨 위성통신 : 설치비용이 비쌈, 국가간의 통신에 유용 지상마이크로파 – 자연재해에 약함 4

5 통신회선의 방식 회선 교환 방식(Circuit Switching) 전송 중 항상 일정한 경로를 사용 전화선
장점 : 실시간 대화용으로 가능. 회선교환기가 하나 있으면 별도의 프로토콜없이 통신가능. 프로토콜의 변환이 없어 속도가 빠름 단점 : 과부하 시 문제(회선이 끊길 수 있음) 5

6 통신회선의 방식 메시지 교환 방식(Message Switching)
회선 교환의 비효율적인 회선 이용을 개선한 데이터 통신용 교환 방식으로 가변 길이의 메시지 단위로 저장하여 전송 초기 전자 메일 전송 방식으로 사용했으나 현재는 사용 안함 개별 메시지를 하나씩 처리하는 것이 아닌 일정한 메시지를 모아 일괄처리 쇼핑몰 등에서 활용 몇 년 전 상호대차서비스는 요렇게 했대요~ 장점 속도, 코드변환이 가능 – 융통성이 있음 메시지의 등급을 줄 수 있음 단점 실시간 통신이 어려움 6

7 통신회선의 방식(Cont’d) 패킷 교환 방식(Packet Switching)
패킷 형태로 만들어진 일정 길이의 전상 단위 데이터를 적당한 통신 경로를 선택하여 전송 회선 교환 방식과 패킷 교환 방식의 장점만을 수용 인터넷 *패킷(Packet) 7

8 패킷 교환 방식 장점 단점 네트워크가 일종의 버퍼의 기능을 수행하므로 처리 속도가 다른 기기들 간의 정보 전송 가능
네트워크가 일종의 버퍼의 기능을 수행하므로 처리 속도가 다른 기기들 간의 정보 전송 가능 노드와 노드 간의 회선을 다수의 패킷들이 공유하므로 전송이 없 는 상태에서도 회선을 점유하는 회선 교환 방식에 비해 전송 효 율이 높음 패킷 별로 우선순위를 적용해 우선순위가 높은 패킷을 먼저 전송 할 수 있음 데이터 전송 시 과부하가 발생하면 전송 지연이 발생하지만 패킷 의 송신 가능 단점 대량의 데이터 전송 시 전송 지연 8

9 정보통신 네트워크의 구분 네트워크 범위에 따른 구분 LAN (Local Area Network)
1Km 이내의 좁은 지역, 빌딩, 학교 연구소 등 일정 지역 내 여러 대의 컴퓨터간 통신을 위한 통신망 고속 MAN (Metropolitan Area Network) 몇 개의 건물 혹은 도시 전체를 연결하는 통신망 WAN에 비해 고속 WAN (Wide Area Network) 건물, 기업, 도시 및 국가간 등 넓은 지역을 기간망을 통해 연결하는 통신망 저속 네트워크 범위(기능, 능력)에 따른 구분 MAN 예 : DLS - 각 시도교육청의 시스템(서버) WAN : 국가간의 기밀, 인트라넷 정도로 생각하세요~ 9

10 정보통신 네트워크의 구분(Cont’d) 네트워크 위상에 따른 구분 점대점(Point-to-point ) (a)
점대다(Point-to-multipoint) (b) 버스(Bus) (c) 트리(Tree) (d) 스타형(Star) (e) 링형(Ring) (f) 망형(Mesh) (g) 7가지의 토폴로지 중 망형 토폴로지만 WAN에서 주로 사용하고, 나머지는 대부분 LAN에서 자주 사용 네트워크 위상(모양)에 따른 구분 - 그림을 보고 떠올리세요~~ 버스형 - 중앙에 공통배선이 있고 1:1 장점 : 노드 추가 용이 한 부분이 손상되어도 피해가 적음 단점 : 노드가 증가될 수록 효율이 떨어짐 트리형 – 계층적 노드 구성이 가능 장점 : 융통성 단점 : 복잡한 구성 스타형 – 장점 : 고장 시 발견하기 용이 하나 노드가 손상되어도 피해가 적음 단점 : 중앙 노드가 손상되면 전체 노드를 사용할 수 없음 링형 – 버스형과 비슷하나 양방향 통신이 가능 장점 : 광섬유 사용하기 좋음 단점 : 초기 설비이용이 고가 중앙장치가 손상되면 전체 노드 사용할 수 없음 망형 – 공통배선, 중앙노드가 없이 각 노드들이 직접 연결 장점 : 빠름 통신회선 하나가 장애가 있을 때 다른 회선을 이용할 수 있음 10

11 정보통신 네트워크의 구분(Cont’d) 네트워크 기능에 따른 분류 전화망
공중전화망 (PSTN: Public Switched Telephone Network) 공중데이터통신망 (PSDN: Packet Switched Data Network) 종합정보통신망 (ISDN: Integrated Service Digital Network) 비동기식전송모드 (ATM: Asynchronous Transfer Mode) 무선통신망 위성통신망 이동통신망 케이블 TV망 부가가치통신망(VAN: Value Added Network) 지능망(IN: Intelligent Network) 전화망/공중전화망 – 음성정보 교환 용이. 아날로그망이라 에러가 많음 공중데이터통신망 – 패킷방식이 용이, 패킷이 가지는 장/단점을 그대로 가짐 종합정보통신망 – 여러 망의 장점이 통합됨. 비용절감. 비동기식전송모드 – ISDN과 유사. 무선통신망 – 라디오. 주파수. 설치용이. 외부환경의 영향을 많이 받음 위성통신망 이동통신망 – 이동성이 있는 통신망?? 케이블TV망 – 좁은 지역에서 큰 정보(음성, 이미지 등)을 이용가능 부가가치통신망 – 지능망 - 11

12 초고속 통신망 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)
기존의 전송매체인 전화선을 통하여 고속의 데이터 통신이 가능 주파수 대역폭의 이용음성전화를 위한 채널이외에 상향 채널과 전화국에서 사용자 쪽으로의 하향 채널로 구분 전송 속도는 상향 채널이 16Kbps~1.3Mbps, 하향 채널이 1.5Kbps~12Mbps 이용자가 증가해도 일정한 통신 속도를 유지 12

13 초고속 통신망 VDSL (Very high-data rate Digital Subscriber Line)
비대칭형 서비스 : 하향 속도 13~52Mbps, 상향 속도 1.6~6.4Mbps 대칭형 서비스 : 양방향으로 13Mbps, 26Mbps의 전송 속도를 제공 '광섬유의 가정화(FTTH:Fiber to the Home)'를 위한 최종 단계로 평가되는 기술 인터넷방송, VOD, 원격교육, 고화질텔레비전 등 대용량 멀티미디어 서비스 단점 서비스할 수 있는 거리가 짧다는 점, 1.4~2.5km 정도가 서비스할 수 있는 한계 지역별 사용자가 증가할수록 속도가 떨어지는 단점 VDSL의 특징 ADSL에 비해 매우 빠른 속도를 제공 비대칭형 서비스와 대칭형 서비스를 제공 서비스 지역에 제한 사용자 수에 비례로 속도가 감소 13

14 초고속 통신망 HDSL(Hyper Digital Subscriber Line) Hyper DSL을 의미
전용 모뎀을 구입할 필요 없이 랜카드만 있으면 접속 가능하기 때문에 비교적 값이 저렴 빌딩이나 아파트까지 전용선을 끌고 와서 MDF실(단자함)에서 각각의 사무실이나 세대에게 분배 구내 네트워크를 이용할 때는 10Mbps~100Mbps의 빠른 속도로 데이터 전송 가능 전용선을 쓰기 때문에 안정적으로 연결 가입자가 늘면 512K에서 T1/E1급의 전용선으로 확장 단점 이용자가 많이 접속할수록 속도가 떨어짐 거리에 따른 제약 14

15 초고속 통신망 HDSL(Hyper Digital Subscriber Line) Hyper DSL을 의미
전용 모뎀을 구입할 필요 없이 랜카드만 있으면 접속 가능하기 때문에 비교적 값이 저렴 빌딩이나 아파트까지 전용선을 끌고 와서 MDF실(단자함)에서 각각의 사무실이나 세대에게 분배 구내 네트워크를 이용할 때는 10Mbps~100Mbps의 빠른 속도로 데이터 전송 가능 전용선을 쓰기 때문에 안정적으로 연결 가입자가 늘면 512K에서 T1/E1급의 전용선으로 확장 단점 이용자가 많이 접속할수록 속도가 떨어짐 거리에 따른 제약 15

16 초고속 통신망 ISDN(Integrated Services Digital Network) 무선 랜
전송/교환이 디지털화 된 별도의 데이터 전송 회선 하나의 회선으로 전화뿐만 아니라 PC통신, 팩스 등 광범위한 서비스를 제공 통신 채널 한 개당 속도는 64Kb, 두 개의 통신 채널을 동시에 사용하면 128KB의 전송 속도 ISDN 1회선의 사용료는 전화선과 동일하므로 이 경우 일반 전화요금의 2배 현재는 거의 이용되지 않음 무선 랜 유선 랜의 확장과 대안으로 구현 AP(Access Point)를 이용하면 인터넷의 연결, 사용자간에 연결이 가능 무선 랜의 사용은 AP가 커버할 수 있는 지역 안에서만 가능 (핫스팟) ISDN 현재 거의 이용하지 않음. 기억하지 않아도 돼요~~ 무선랜은 기억하세요0_0 16

17 OSI 참조모델 OSI(Open System Interconnection) OSI 7 Layers
ISO에 의해 제안된 7계층 모델 네트워크로 구성된 컴퓨터가 어떻게 데이터를 전송할 것인가에 대한 국제 표준 규약 및 참조 모델 OSI 7 Layers 계층 역할 물리 계층(Physical layer) 회선의 연결을 확립, 유지, 단절 데이터 링크 계층(Data-link layer) 신뢰성 있는 정보를 전송하는 기능으로 동기화, 에러제어, 흐름제어 기능 네트워크 계층(Network layer) 데이터 전송과 교환 기능을 제공하고 경로제어와 유통제어를 수행 트랜스포트 계층(Transport layer) 종단간 에러 복구와 흐름 제어, 다중화 기능을 담당 세션 계층(Session layer) 응용 프로그램 계층 사이의 연결을 확립, 유지, 단절시키는 수단을 제공 표현 계층(Presentation layer) 암호화, 내용 압축, 형식 변환 등의 기능을 제공 응용 프로그램 계층(Application layer) 통신 상대, 서비스 품질, 사용자 인증을 고려하고, 데이터 구문의 제약 OSI 계층 알아두세요~ 계층 이름 – 역할 - OSI 7 – TCP/IP 4 겹치는 단계 알아두기 17

18 OSI 7계층에서의 기능 * 알고리즘이 보이는 그림책 18

19 TCP/IP 프로토콜 TCP/IP의 이해 네트워크와 네트워크를 연결하는 데 사용하는 프로토콜
전송 제어 프로토콜(TCP : Transmission Control Protocol)과 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)을 의미 1983년에 알파넷(ARPANET)의 공식 프로토콜로 채택된 후 빠르게 전파되어 현재 인터넷의 표준 프로토콜 서로 다른 환경에서도 사용 가능하며 인터넷의 기본이 되는 프로토콜 인터넷에 접속하기 위한 프로토콜 중에서 가장 중요한 기능을 하는 TCP와 IP프로토콜 또는 여러 프로토콜의 집합 TCP/IP를 지원하는 네트워크에 연결된 컴퓨터 TCP/IP 지원하는 소프트웨어만 있으면 이 기종간의 통신이 가능 19

20 TCP/IP 프로토콜 구조 네트워크 접속 계층, 인터넷 계층, 전송 계층, 응용 계층으로 구분 그림 알아두세요!! 20

21 TCP/IP의 계층 네트워크 접속 계층(Physical & Data link layer)
운영체제의 네트워크 카드와 디바이스 드라이버 등과 같이 하드웨어적인 요소와 관련되는 모든 것을 지원하는 계층 이더넷, x,MAC/LLC,SLIP,PPP 송신측 컴퓨터 상위 계층으로부터 전달받은 패킷에 물리적 주소인 MAC 주소 정보를 가지고 있는 헤더를 추가하여 프레임 생성, 프레임을 물리 계층으로 전달 수신측 컴퓨터 데이터 링크 계층에서 추가된 헤더를 제거하여 상위 계층인 네트워크 계층으로 전달 프레임의 크기는 네트워크 토폴로지에 의해 결합 정보를 전송할 때 대기상태 21

22 TCP/IP의 계층(Cont’d) 인터넷 계층(Internet Layer) 네트워크 계층이라도 함 네트워크상의 패킷 전송 제어
IP, ARP, ICMP, IGMP 네트워크 계층의 역할은 데이터그램을 정확한 수신지로 전송 데이터그램 : IP 프로토콜에서 다루는 패킷 데이터 송신측 상위 계층에서 전달받은 패킷에 IP주소를 포함하는 헤더를 추가하여 하위 계층인 데이터링크 계층으로 전달 수신측 하위 계층으로부터 전달받은 패킷의 헤더정보를 확인하고 송신측 컴퓨터의 네트워크 계층에서 추가된 헤더를 제거하여 전송 계층으로 전달 ARP : IP주소를 H/W가 알 수 있도록 전환 ICMP : 에러검출, 상대방 접속유무 확인(ping) 22

23 TCP/IP의 계층(Cont’d) 전송 계층(Transport Layer)
상위 계층에서 볼 때, 두 개의 호스트간의 자료 전송을 담당하는 계층 TCP, UDP 두 종류의 프로토콜이 사용 네트워크 양단의 송수신 호스트 사이에서 신뢰성 있는 전송 기능 제공 OSI 모델에서 세션 계층의 일부 기능과 전송 계층에 해당 수신측 상위 계층으로부터 전달받은 데이터를 효율적으로 전송하기 위해 패킷 단위로 분할 하위 계층으로부터 전달받은 패킷을 원래 데이터로 재결합 23

24 TCP/IP의 계층(Cont’d) 응용 계층(Application Layer)
해당되는 프로토콜과 서비스에는 Telnet, FTP(File Transfer Protocol), SMTP(Simple Network Transfer Protocol) 등 인터넷 메일 프로그램이나 웹 브라우저 등이 사용자가 직접 사용하는 TCP/IP의 프로토콜을 이용한 응용 프로그램들로 응용 계층 분류 24

25 인트라넷과 엑스트라넷 인트라넷(Intranet) 엑스트라넷(Extranet) 조직 내부에서 자체적으로 네트워크 환경을 구축
조직 내부의 업무 및 정보 공유 등을 효율적으로 하기 위한 폐쇄형 내부 네트워크 인터넷 기술을 이용하여 근거리 통신망을 구축하고 구성원이 웹 브라우저를 통해 조직 내 업무를 처리 비교적 저렴한 비용으로 구축 가능 엑스트라넷(Extranet) 여러 곳에 분산된 조직이나 개개인을 인터넷을 통해 연결한 폐쇄형 네트워크 환경 인터넷과 인트라넷의 교량 역할 Internet of LAN 인트라넷 – 연구실, 군부대, 회사 등 외부와의 보완 25