네트워크

6장

네트워크

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네트워크

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 유도: 구리선과 같은 물리적 매체

 비유도: 전자기적 신호를 전달하는 공기와 공간

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전송 매체 : 전기 또는 자기 신호를 전도하는 능력 을 가진 물질

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전송 매체 - 4 가지 방식으로 등급 매김

◦ 대역폭: 초당 비트 수로 측정되는 매체의 속도

◦ 신호 대 잡음 비: = 10 log₁₀ (신호/잡음)

◦ 비트 오류율: 단위 시간 당 전송 받은 총 비트 수에서 오 류를 가진 비트들의 비율

◦ : 신호가 이동 거리에 따라 약해지는 것

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두 가지 일반적 형태

◦ 구리선

 차폐된 또 차폐되지 않은 전선쌍

 동축 케이블 (coax)

◦ 광섬유 케이블

 신호를 전달하기 위해 유리와 빛을 사용

그림 6-1 유도 매체인 동축선, 전선쌍, 광섬유 케이블

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구리선 : 동축과 전선쌍

◦ 동축 케이블 (coax)

 잡음을 줄이기 위해 구리선을 금속 막으로 감쌈

 600 MHz 까지 대역폭 지원

 예: 10Base2,10Base5

◦ 전선쌍

 유도 현상의 효과를 감쇠시킨다

 두 가지 유형: 차폐와 비차폐 (UTP)

 UTP가 차폐된 전선쌍이나 동축에 비하여 인기가 높다

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임피던스 : 구리선에서 신호의 감쇠를 초래

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광섬유 케이블

◦ 유리 섬유가 빛 파동을 유도

◦ 구리선에 비하여 감쇠의 영향이 적음

◦ 자기 유도 법칙 적용 안 됨

◦ 구리 선의 수백배 대역폭 지원

◦ 제조 가격 안정

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무선 기술의 장점

◦ 케이블 비용을 없앰

◦ 장치의 이동성과 휴대성

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무선 기술의 기반 : 라디오 파

◦ 라디오, 휴대폰, 무전기, 차고용 리모콘, 전자 오븐이 같 은 기술을 사용

 라디오 파 조작

◦ 전자 신호를 증폭

◦ 신호를 전자파 형태로 전송

◦ 수신 안테나가 전자파를 전자 신호로 환원

◦ 여러 다른 주파수에서 전송 가능

 산업계 표준 (2.4 GHz 대역에 기반)

◦ IEEE 802.11 시리즈: 가장 보편화

◦ 블루투스: 단파: 3 인치에서 328 피트 (마우스, 키보드, 프린터, 다른 I/O 장치)

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광 전송

◦ 짧은 거리에서 적외선 사용 가능

◦ 최대 4 Mbps의 전송 능력

◦ 송신자와 수신자 사이에 시야 확보 필요

◦ 마우스, 키보드, PDA, 휴대폰, 노트북 컴퓨터 및 다른 휴대 형 장치에 사용

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프로토콜 : 통신방법에 대한 약속과 규칙의 집합

◦ 타이밍 다이아그램을 통해 상호 작용 표현

◦ 정보 전달의 순차적 흐름을 정의

◦ 예: TCP (Transmission Control Protocol)

 오류 검출과 재전송을 수행

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7 개의 독자적 계층으로 구성된 개념적 모델

1. 물리적 계층: 물리적 링크에 대한 명세를 정의

2. 데이터 링크 계층: 데이터 전송, 물리적 주소 지정과 그 에 대한 통지, 프레임의 순차적 전달, 흐름 제어를 담당 3. 네트워크 계층: 연결성과 경로 선택 기능을 제공. 또 메

시지에 주소를 할당

4. 전송 계층: 데이타그램의 전달을 보장. 또한, 결함 감지, 오류 복구 및 흐름 제어를 담당

5. 세션 계층: 세션의 설정, 관리, 종료

6. 프리젠테이션 계층: 번역, 포매팅, 구문 선택과 같은 데 이터의 포매팅을 담당

7. 응용 계층: 응용을 네트워크에 접속

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각 계층은 두 개의 구성 요소에 의해 정의

◦ 프로토콜 데이터 단위 (PDU)

◦ 헤더: 계층과 메시지에 관련된 정보

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메시지 전송

◦ 응용에서 출발

◦ 프로토콜 스택을 따라 각 계층에 의해 확장되며 물리적 계층에 의해 전송 매체에 놓여진다

◦ 수신 노드는 역순으로 메시지를 해체

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모듈화 : 재설계와 변경을 쉽게 해준다

그림 6-3 OSI 모델이 데이터를 처리하는 과정

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프로토콜 : 통신을 원활하게 하기 위한 규칙들의 집 합

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인터넷과 관련된 다수의 프로토콜

◦ HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

◦ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

◦ FTP (File Transfer Protocol)

프로토콜은 네트워킹에 필수적

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크기와 인접성에 의해 분류

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LAN (근거리 네트워크)

◦ 근거리에서 작은 수의 컴퓨터를 연결

◦ 대개 건물이나 인접 건물로 제한

◦ 일반적으로 구리선으로 연결

◦ WLAN (무선 근거리 네트워크)

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WAN (광역 네트워크)

◦ LAN들과 WLAN들을 연결 (넓은 지역)

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네트워크 구성을 네트워크 토폴로지라 부른다

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노드 : 네트워크에 연결된 컴퓨터

◦ 각 노드는 고유의 네트워크 주소를 갖는다

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세가지 기본적인 LAN 토폴로지

◦ 링: 컴퓨터들을 케이블을 사용하여 루프로 연결

◦ 스타: 컴퓨터들이 중심 허브에 연결

그림 6-5 LAN 토폴로지

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이더넷

◦ 가장 널리 사용되는 업계 표준 기술

◦ 버스 토폴로지에 기반

◦ 스타 토폴로지로도 연결 가능 (스타/버스)

◦ 원래의 이더넷은 10 Mbps로 전송

◦ 고속 이더넷은 100 Mbps로 전송

◦ 기가비트 이더넷은 1 ~ 10 Gbps로 전송

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토큰 링

◦ 두 번째로 인기 있는 LAN 기술

◦ 링 토폴로지 사용

◦ 토큰을 전달하여 네트워크 접근을 제어

◦ 4 또는 16 Mbps로 데이터 전송

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FDDI 와 ATM: 기타 LAN 기술

 NIC: 컴퓨터와 네트워크의 물리적 연결

 중계기: 노드 사이의 케이블을 따라 신호를 증폭

 허브: 여러 개의 입력과 출력을 가진 특수한 형태의 중계기

 스위치 : 허브와 유사

◦ 헤더를 조사하여 지정된 주소에 해당하는 출력으로 연결

 브리지: 지능을 가진 스위치

◦ 전체 네트워크의 트래픽을 줄이기 위해 네트워크를 세그먼트 단위로 분할

 게이트웨이: 브리지와 유사

◦ 여러 다른 네트워크 프로토콜을 해석하고 번역, 다른 유형의 네트워크를 연결

 라우터: 컴퓨터와 네트워크의 물리적 연결

◦ 브리지, 게이트웨이와 유사

◦ 더 높은 OSI 3 계층의 기능을 제공

◦ 네트워크 계층에서 할당된 IP 주소에 따라 트래픽을 라우팅

 방화벽

◦ 내부 네트워크와 노드를 보호

◦ 많은 방화벽은 라우터 기반

◦ 외부로부터 들어오고 나가는 트래픽을 감시하고 제한한다

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전화망을 디지털 데이터를 전송하도록 변형

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모뎀 (modulator/demodulator): 아날로그 신호를 디지털 신호를 전송하도록 변조

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표준 전화선 -300에서 3300 Hz의 저대역 주파수에 맞도록 설계  속도의 증대가 필요

◦ 주파수 변조 (FM), 진폭 변조 (AM), 위상 변조 (PM)

◦ 압축 기술과 신호 재배열

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구리선을 통해 최대 1.5 Mbps의 전송 속도 가능

◦ 전용 회선을 통해 최대 전송 속도 제공

◦ 24 개의 음성 채널

◦ T1 회선

◦ T3 회선은 28 개의 T1 회선으로 구성

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광섬유 케이블 : OC 회선

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220 쪽 표 6-6 참조

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FDM (주파수 분할 다중 접속)

◦ 대역폭을 여러 가입자에게 나눈다

◦ 각 가입자는 한 세션 동안 하나의 채널 만 사용

◦ 자원의 낭비

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TDM (시분할 다중 접속)

◦ 대역폭을 시간 별로 분할

◦ FDM 보다 고속의 전송 속도 달성

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DSL (디지털 가입자 회선)

◦ FDM 과 TDM을 모두 사용하여 대역폭을 247 개의 채널로 분할

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케이블 모뎀

◦ CATV 동축 케이블은 수백개의 채널을 전송

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인공 위성

◦ 장거리 무선 기술

◦ TV 방송을 수신하는 것과 유사한 접시 안테나를 사용하여 위성으 로부터 데이타를 송수신