데이터통신 일반2

부가가치 통신망(VAN)

기간망사업자

KT, 한국전력, 한국통신이 집까지 전화선 깔아줌.

회선을 관리하고 깔아주는 사업자.

 

부가가치통신망사업자

기간망사업자에게 돈주고 회선을 빌린다.

회선에 정보 올리고 이용자에게 정보를 제공한다.

그리고 정보사용료를 받는다. 

예를 들면 700서비스 같은 거

 

종합정보통신망 ISDN ( Intergrated Service Digital Network ) 

n-ISDN 협대역

b-ISDN 광대역

전화나 팩스같은 아날로그 신호들도 디지털로 바꿔서 보낸다. 

근데 죽은 기술.. 이제는 ADSL을 쓴다. 

 

 

 

모뎀을 이용하여 전화선으로 연결을 하던 시절..

음성이 300 ~ 3400 Hz 대역인데  음성과 컴퓨터 통신은 같은 대역을 사용했다..

그래서 전화와 인터넷 동시 사용이 안됐었다..

나중에서야 전화선 대역이 사실 더 넓었다는 것을 알게 되었고 컴퓨터 통신과 음성을 나눴다.

컴퓨터 통신은 높은 주파수 대역을 사용하고 음성은 낮은 주파수 대역으로 나눠서 사용했다.

 

비대칭 디지털 가입자 회선 ADSL ( Asymmetric Digital Subscriber Line )  

컴퓨터 통신 대역에도 송신과 수신을 나눴는데 대역 크기가 똑같지 않다.

수신이 송신보다 더 넓다. 

 

 

 

전송하려는 데이터 덩어리.. 데이터 그램

데이터 그램 단위로 전송하면 단점이 있다.

1. 회선을 점유해서 다른 누군가는 못 쓴다. 예를 들면 전화..

2. 데이터 그램 일부가 문제가 생기면 다시 받아야한다.

그래서 인터넷은 패킷 교환을 이용한다.

데이터 그램을 쪼개서 패킷으로 만들어 사용한다. 

 

 

 

DTE, DCE 접속 규정

DTE ( Data Terminal Equipment ) - 컴퓨터

DCE ( Data Circuit Equipment ) - Modem, DSU

DTE 와 DCE의 표준 규약

어떤 선에 무슨 데이터를 전송할 지 정하는 약속

컴퓨터와 모뎀의 연결하는 접속 규약이다.

 

X.25 - 패킷교환망을 위한 표준 규약 

V 시리즈 = RS-232C - 교환회선망을 위한 표준 규약

교환회선망이란 전화를 의미한다. 

 

 

 

1계층은 물리 계층으로 데이터 원본이 있다.

2계층은 데이터링크 계층으로 데이터에 MAC 주소를 붙인다. 이걸 프레임이라고 부른다.

2계층까지는 내 네트워크 안에서만 논다. 하지만 나는 다른 네트워크로 가고 싶다.

이럴 땐 MAC 주소가 아니라 IP가 필요하다. 

프레임에 IP 주소를 붙이면 패킷이 된다.

3계층은 네트워크 계층으로 패킷을 다룬다. 

 

 

 

 

x.25 프로토콜 통신망 패킷 교환하기 위해 실시하는 데이터

1. call setup : 처음에 요청하고 응답을 받는 과정.. 연결하기 위해서 초기에 실시

2. data transfer : 데이터 전송 

3. cleaning :  연결 끝냄

 

 

X.25 - DTE DCE 연결 규약

컴퓨터와 신호 변환 장치 간 규약이 X.25이다. 

X.75 - 패킷 교환망과 패킷교환망의 연결을 망간 접속이라고 한다.

망간 접속을 위한 프로토콜이다.

 

 

 

 

 

패킷 교환 방식 

패킷을 분해하고 재조립한다.

대용량 전송에는 부적절

왜냐하면 동영상은 시간 순서대로 재생되야 한다.

 

패킷 교환 방식은 두 가지가 있다.

1. 데이터그램 방식

2. 가상 회선 방식

 

분해 재조립은 데이터그램 방식이다.

가상회선방식은 미리 경로를 가상으로 정하고 보낸다. 

패킷으로 보내긴하지만 길을 미리 알려주고 길 따라서 데이터를 전송한다.

교환회선방식과 유사하다. 

순서 엇깔려 있는 것을 재조립할 필요 없이 그냥 오는 거 받아서 조립하면 된다.

그래서 동영상을 보내더라도 문제 없다. 

 

패킷에는 헤더 정보가 있다.

목적지 주소나 패킷의 몇 번째인지 알 수 있는 정보이다.

목적지에서는 정보에 맞춰서 조립을 한다. 

 

 

회선 교환 방식

일정한 대역폭을 갖는다.

일정한 속도로 보낼 수 있다.

반대로 패킷은 지연시간이 발생한다.

전화는 일단 전화 받으면 일정한 속도로 보낸다. 

대량 데이터를 보낼 때 좋다.

단점은 전송하기 전에 연결이 되어야 데이터를 전송할 수 있다.

데이터를 빨리 보내기 부적절.

 

메시지 교환 방식

패킷 교환 방식은 메인 메모리에 잠깐 저장하고 바로 다음 지점으로 보낸다.

보낼 수 없으면 다른 우회 경로를 찾아서 바로 보내는 방식이다.  

 

반면에 메시지 교환 방식은 보조 기억 장치에 먼저 저장한다.

그리고 다음 지점이 받을 수 있을 때까지 기다리고 보내는 교환 방식이다.

메시지 교환 방식은 오래된 방식이다. 왜냐하면 지연시간이 늘어나기 때문.

 

 

 

단방향 통신 방식 ( Simplex )

TV, Radio, 프린터

 

양방향 통신 방식 ( Duplex )

반이중( Half Duplex )

동시성 없음. 무전기. 2선식 ( 데이터신호 + 제어신호 )

전이중 ( Full Duplex )

동시성 있음. 전화. 4선식 

 

 

 

전송속도

bps : 디지털 신호 속도

baud : 아날로그 신호 속도. 모뎀이 디지털 신호를 변조해서 아날로그 신호로 보내는 속도. 초당 아날로그 보내는 속도.

baud는 4가지 속도 종류가 있다.

 

변조는 진폭( ASK ), 주파( FSK ), 위상( PSK )

진폭은 높을 때 1 낮을 때 0 

주파는 주파수가 높을 때 1 낮을 때 0

위상은 파형이 반대로 되면 0 원래 파형은 1

이런 식으로 아날로그를 디지털로 표현한다 

 

1bit baud : 1과 0 각각 신호를 지정한다. 

예를 들어 1011 4bps가 오면 이걸 아날로그로 바꿀 시 4개의 신호가 나오므로 4baud이다.

따라서 1bit baud에서 1baud는 1bps와 같다. 

 

2bit : 00, 01, 10, 11 신호를 4가지로 지정한다.

1101 4bps로 들어오면 모뎀이 변조했을 경우 2bit씩 표현하므로 신호 두 개를 내놨으므로 2baud이다 

 

3bit : 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 로 신호를 8가지로 지정하면

110101101 디지털 신호가 들어오면 9bps이다. 모뎀에서 아날로그로 변조를 하면 신호 3개가 나오므로 3baud이다.

 

4bit 

 

 

 

프로토콜(약속) 기본요소

구문 ( Syntax ), 의미 ( Semantics ), 타이밍 ( Timing )

구문은 문법

의미는 내용 약속

타이밍은 보내라고 신호를 줄 때 보내야 한다

 

 

OSI ( Open System Interface ) 7계층

장점은 어디에서 잘못됐는지 찾기 쉽다.

1~4층 : 전송계층

전송과 관련된 규칙

 

5~7층 : 데이터계층

데이터와 관련된 규칙

에러검출부 패킷번호 목적지주소 등 여러가지 정보가 붙은 데이터 조각을 패킷, 프레임, 세그먼트라고 부른다.

2층은 프레임

3층은 패킷

4층은 세그먼트

응용프로그램에서 파일을 전송하려고 한다.

7층에서 1층으로 가면서 정보가 하나씩 붙는다.

1층 데이터를 보면 헤더에 총 6개의 데이터가 붙는다.

이것이 패킷이다.

수신 디바이스에서 이 패킷을 받으면 헤더 정보를 차례대로 확인한다.

 

데이터링크 

프레임 구성

물리 주소 구성,

흐름, 오류, 접근 제어 - 제대로 연결되었는지 확인

세션과 전송계층에도 흐름,접근,오류 제어가 있다.

데이터링크는 내부 네트워크

흐름제어는 속도가 제대로 나오는가? 

오류제어는 전송하면서 오류가 발생하는가?

접근제어는 연결이 잘 됐는지? 

네트워크계층

논리 주소 지정

패킷이 최종 목적지에 전달될 수 있도록 경로를 지정하거나 교환 기능 제공

경로를 논리적 경로라고 한다. 

라우팅

TCP/IP 에서 IP는 네트워크 계층이다.

즉 경로 설정하는 기능을 한다.

전송계층

경로 설정이 끝났으면 전송하면 된다. 

연결, 흐름, 오류 제어

분할과 재조립

서비스 지점 주소지정(포트주소)

세션계층

대화 제어(반이중, 전이중)

동기화

표현계층

변환

암호화

압축

 

 

LAN은 물리적계층과 데이터링크계층 까지 해당된다.

 

외부네트워크 연결을 하려면 네트워크계층, 전송계층.

목적지 주소와 경로가 필요하고 전송해야 하기 때문이다.

모뎀을 통해서 외부 네트워크에 가야하므로  X.25 프로토콜 사용.

X.25 프로토콜은 단말기에서 모뎀까지 가는데 필요한 인터페이스

 

세션, 표현, 응용 계층은 동작에 관련된 것들이다. 그래서 application으로 묶기도 한다.

하위 계층 4개가 사실 통신과 관련된 내용

 

 

 

전송

동기식 전송

고속

서로 약속이 되었기 때문에 빨리 던져도 받는다

약속하고 보내기 때문에 조금씩 보내지 않고 블럭단위로 보내도 된다.

 

비동기식 전송

저속

서로 약속하지 않아서 속도가 느려야 함

약속 안 된 상태에서 막 보내기 때문에 에러가 많이 발생한다.

그래서 분리를 해서 조금씩 보낸다. 

문자단위로 보낸다.

(stop bit) + 문자 + (start bit)

구성으로 보낸다. 왜냐하면 문제가 발생하면 책임소재를 확실히 하기 위해서.

 

 

 

 

 

 

에러처리

전송제어방식. 전송했는데 에러가 생기면 어떻게 할 것인가?

 

ARQ (전송제어방식)

: 수신은 에러를 고칠 수 없고 검출만 할 수 있다.

다시 보내달라고 신호만 보냄

 

전진에러수정방식

: 송신에서 보내면 수신측에서 검출하고 에러를 고친다.

ARQ 방식

먼저 전송을 시작한다 라는 ENQ 제어문자를 송신한다.

수신 측에서 검사를 하고 제대로 인식했다는 긍정신호 ACK를 송신 측에 보낸다.

부정의 이미는 NAK 신호이다.

 EOT는 종결 신호이다.

정지 대기 ARQ 방식

 

멈춰서 기다리는 방식

데이터 블럭을 나눠서 전송한다. 

전송하고 응답이 올 때까지 기다린다.

단점은 무한 대기 상태가 될 수 있다.

 

 

ACK 이 올 때까지 계속 전송한다. 

 

Go bcak N ARQ 방식

1부터 5까지 보냈는데 만약 2에서 에러가 나면 다시 2부터 5까지 보내는 방식이다. 

문제가 발생한 곳부터 다시 보낸다.

go back next arq

 

 

 

연속적 ARQ 방식

1번부터 5번까지 보내는데 만약 2번에 문제가 생겼으면

일단 3번 4번 5번은 마저 보낸다.

그리고 나서 2번을 다시 보내는 방식이다. 

잘못된 신호만 골라서 다시 전송한다.

Selective ARQ 

Sliding Window ARQ

여러 개를 묶어서( Window ) 보내는 방식인데 미끄러지듯이( Sliding ) 보내는 방식이다.

 

 

Adoptive ARQ 방식

가변적으로 블럭 크기를 조절해서 보내는 방식이다.

예를 들어 1번부터 4번까지 블럭이 있는데 2번에서 계속 오류가 난다면

2번 블럭을 쪼개서 보내는 방식이다. 이런 식으로 오류난 부분을 찾는 방식이다.

블럭 크기를 조절하는 것이다. 

 

 

X.25, HDLC ( HIgh level Data link control ) 프레임

HDLC 프레임 포맷 필드 의미 

Flag는 시작 과 끝을 의미한다.

정보 프레임 (Information,I-frame)   :  `사용자 정보 + 제어 정보`를 실음
감시 프레임 (Supervisory,S-frame)   :  오직 `제어 정보` 만 실음
비 번호 프레임 (Unnumbered,U-frame) :  `링크관리정보`를 실음

HDLC 프레임 (ktword.co.kr)

HDLC 프레임