4장 데이터 회선망

정보처리기사 필기 - 5과목 데이터 통신

4장 데이터 회선망

165 전용 회선/교환 회선

전용 회선과 교환 회선은 송·수신 측 상호 간을 연결하는 경로 중에 교환기의 사용 여부에 따라 구분됨

① 전용 회선

전용 회선(Leased Line)은 송·수신 상호 간에 통신 회선이 항상 고정되어 있는 방식

· 전용 회선의 연결 방식에는 송·수신 측을 일 대 일 독립적으로 연결하는 포인트 투 포인트 방식과 하나의 공유된 통신 회선에 여러 대의 단말기들을 연결하는 멀티 드럽(멀티 포인트) 방식이 있음

· 전송 속도가 빠르고 전송 오류 적음

· 사용 방법 간편하고 업무 적용 쉬움

· 전송할 데이터의 양이 많고 회선의 사용 시간이 많을 때 효율적

· 고장 발생 시 유지·보수가 유리함

※ 포인트 투 포인트 / 멀티 드롭

포인트 투 포인트 방식은 점 대 점 방식, 직통 회선 방식이라고도 하며, 멀티 드롭(멀티 포인트) 방식은 다중 점 방식, 분기 회선 방식이라고도 함

② 교환 회선

교환 회선(Switched Line)은 교환기에 의해 송·수신 상호 간이 연결되는 방식

교환 회선의 특징

· 전용 회선에 비해 전송 속도가(4,800bps 이하) 느림

· 정보 보안을 위해 정보 누설과 파괴를 방지하는 조치 필요

· 회선을 공유하므로 효용도 높고, 통신 장치와 회선 비용을 줄일 수 있음

· 전송할 데이터의 양이 많지 않고, 회선 사용 시간이 적을 때 효율적

데이터 교환 방식

교환 회선에 사용되는 데이터 교환 방식

- 회선 교환 방식 : 송·수신 측 간의 통신 회선을 교환기에 의해서 물리적으로 접속시켜 주는 방식

- 축적 교환 방식 : 교환기의 임시 기억장치를 이용하는 방식

[그림 1] 데이터 교환 방식

※ 교환 기술의 성능 비교 요소

· 전파 지연 : 신호가 한 노드에서 다음 노드로 도달하는 데 걸리는 시간

· 전송 지연 : 데이터가 출발지에서 도착지까지 도달하는 데 걸리는 시간

· 노드 지연 : 한 노드가 데이터를 교환하기 위하여 필요한 시간

· 데이터 처리율 : 정해진 시간 동안 받아들이고 전송할 수 있는 데이터의 비율

- 노드는 컴퓨터나 단말장치 같은 종단 시스템에 연결된 교환기나 통신망 내부의 중계 교환기, 라우터 등을 의미

166 회선 구성 방식

① 회선 구성 방식의 개요

· 회선 구성 방식은 컴퓨터와 여러 대의 단말기들을 연결하는 방식

· 포인트 투 포인트 방식, 멀티 드롭 방식, 회선 다중 방식

② 포인트 투 포인트 방식

포인트 투 포인트(Poing-to-Point, 점 대 점) 방식은 중앙 컴퓨터와 단말기를 일 대 일 독립적으로 연결하여 언제든지 데이터 전송이 가능하게 한 방식

· 전용 회선 또는 교환 회선에서 이용

· 전송할 데이터의 양과 회선 사용 시간이 많을 때 효율적

· 고장 발생 시 유지 보수 쉬움

· 통신망을 성형(Star, 중앙의 중앙 컴퓨터와 이를 둘러싼 단말장치들을 포인트 투 포인트 방식으로 연결하는 중앙 집중식의 네트워크 구성 형태)으로 구성할 때 사용

③ 멀티 드롭(멀티 포인트) 방식

멀티 드롭(Multi-Drop)방식은 멀티 포인트(Multi-Point, 다중 점) 방식이라고도 하며, 여러 대의 단말기들을 한 개의 통신 회선에 연결하는 방식

· 통신 회선은 전용 회선 사용

· 제어용 컴퓨터가 주국이 되고 단말기가 종국이 됨

· 멀티 드롭에 사용하는 단말기는 주소 판단 기능과 데이터 블록을 일시 저장할 수 있는 버퍼 기억장치 있어야 함

· 전송할 데이터의 양과 회선 사용 시간이 적을 때 매우 효율적

· 회선을 공유하기 때문에 효용도가 높고 가격도 저렴

· 선로의 속도, 단말기에 의해 생기는 교통량, 하드웨어와 소프트웨어의 처리 능력에 따라 연결할 수 있는 단말기의 수가 달라짐

· 통신 회선 고장 시 고장 지점 이후의 단말기들이 모두 운영 불능에 빠지는 단점 있음

· 통신망을 버스형(Bus, 한 개의 통신 회선에 여러 대의 단말장치가 연결되어 있는 네트워크 형태)으로 구성할 때 사용

· 데이터 전송은 폴링(Polling)과 셀렉션(Selection)에 의해 수행됨

④ 회선 다중 방식

회선 다중(Line Multiplexing) 방식은 다중화 방식이라고도 하며, 여러 대의 단말기들을 다중화 장치를 이용하여 중앙 컴퓨터와 연결하는 방식

· 중앙 컴퓨터와 다중화 장치 사이는 대용량 회선으로 연결됨

· 대용량 통신 회선을 저속 단말기들이 공유함으로써, 전송 속도 및 효율을 높일 수 있음

167 데이터 교환 방식 - 회선 교환 방식

① 회선 교환 방식의 개요

· 회선 교환 방식(Circuit Switching)은 통신을 원하는 두 지점을 교환기를 이용하여 물리적으로 접속시키는 방식으로, 기존의 음석 전화망이 대표적. 회선 교환 방식은 크게 공간 분할 교환 방식과 시분할 교환 방식으로 나누어짐

· 데이터 전송 전에 먼저 물리적 통신 회선을 통한 연결 필요함

(회선 교환 방식의 통신 과정 : 호(링크)설정→데이터 전송→호(링크) 해제)

· 일단 접속이 되고 나면 그 통신 회선은 전용 회선에 의한 통신처럼 데이터가 전달됨(고정 대역 전송)

· 접속에는 긴 시간이 소요되나 일단 접속되면 전송 지연이 거의 없어 실시간 전송 가능

· 회선이 접속되더라도 수신 측이 준비되어 있지 않으면 데이터 전송 불가능

· 데이터 전송에 필요한 전체 시간이 축적 교환 방식에 비해 오래 걸림

· 접속된 두 지점이 회선을 독점하기 때문에 접속된 이외의 다른 단말기는 전달 지연을 가지게 됨

· 데이터가 전송되지 않은 동안에도 접속이 유지되기 때문에 데이터 전송이 연속적이지 않은 경우 통신 회선이 낭비됨

· 일정한 데이터 전송률을 제공하므로 동일한 전송 속도가 유지됨

· 전송된 데이터의 오류 제어나 흐름 제어는 사용자에 의해 수행됨

② 공간 분할 교환 방식

공간 분할 교환 방식(SDS; Space Division Switching)은 기계식 접점과 전자 교환기의 전자식 접점 등을 이용하여 교환을 수행하는 방식으로, 음성 전화용 교환기가 이에 속함

· 기존의 음성용 전화 회선망을 그대로 이용할 수 있어 간단한 저속 데이터 전송에 매우 효과적

· 본래가 음성용이므로 데이터 통신을 위해서는 융통성이 적고 오류율이 높음

· 연결 접속 시간이 길소 고속 전송 어려움

· 속도나 코드의 변환 어려움

1단 공간 분할 교환 방식

· 장치 대 장치 사이를 Cross Bar Matrix 형태의 공간으로 분할하는 방식

· 입력 회선이 m개, 출력 회선이 n개일 때, 교차점의 개수는 m×n

· 일단 연결이 되면 전송 지연 없고, 데이터 전송이 완결될 때까지는 연결 상태가 지속됨

· m×n개의 교차점 중에서 실제 이용되는 교차점은 n개 이므로, 비효율적

· 교차점의 수가 연결된 장치의 수에 비례하여 늘어나므로, 대규모 시스템은 구현하기 어려움

· 하나의 교차점이 고장나면 그 곳에 의존하는 두 장치들이 연결될 수 없음

다단 공간 분할 교환 방식

· 1단 교환 방식의 단점을 보완한 방식

· 교차점의 수를 줄일 수 있고, Cross Bar의 이용도가 높아짐

· 장치 대 장치를 여결하는 경로가 하나 이상 존재하므로, 신뢰도를 향상시킬 수 잇음

· 상대방이 통화중이 아니더라도 연결할 중간 회선이 없으면 연결되지 않을 수도 있음

· 제어 체계 복잡함

③ 시분할 교환 방식

시분할 교환 방식(TDS; Time Division Switching)은 전자 부품이 갖는 고속성과 디지털 교환 기술을 이용하여 다수의 디지털 신호를 시분할적으로 동작시켜 다주와하는 방식

· 데이터 전용 회선 교환 방식에 이용됨

· 시분할 교환 방식에는 TDM 버스 교환 방식, 타임 슬롯 교환 방식, 시간 다중화 교환 방식이 있음

※ 회선 교환 방식에서의 제어 신호

회선 교환 방식에서의 제어 신호는 네트워크를 관리하며, 호를 설정하고 유지하고 해제하는 기능을 수행

제어 신호의 종류

· 감시(관리) 제어 신호 : 상대방과 통화하는 데 필요한 자원을 이용할 수 있는지를 결정하고 알리는 데 사용되는 제어 신호로, 서비스 요청, 응답, 경보 및 휴지 상태 복귀 신호 등의 기능 수행

· 주소 제어 신호 : 상대방을 식별하고 경로를 배정하여 전화를 울리게 함

· 호 정보 제어 신호 : 호의 상태에 대한 정보를 송신자에게 제공하는 역할. 예를 들면, 수화기를 들었을 때의 신호음, 다이얼을 눌렀을 때의 연결음, 상대편이 통화중일 때의 통화중 신호음 등을 의미

· 망 관리 제어 신호 : 통신망의 전체적인 운영, 유지, 고장 수리 등을 위해 사용됨

168 데이터 교환 방식 - 축적 교환 방식

① 축적 교환 방식의 개요

축적 교환 방식은 송신 측에서 전송한 데이터를 송신 측 교환기에 저장시켰다가 이를 다시 적절한 통신 경로를 선택하여 수신 측 터미널에 전송하는 방식. 축적 교환 방식 : 메시지 교환 방식, 패킷 교환 방식

· 하나의 통신 회선을 여러 메시지가 공유 가능

· 메시지를 저장시켰다가 전송하므로 기억 장치 필요

· 전송 속도와 코드가 서로 다른 장치 간에도 통신 가능

· 초기 설계 비용 및 통신 비용 저렴

· 부가적인 내용을 추가하여 전송 가능

· 전송 속도나 코드의 변환 및 전송 오류 정정 가능

② 메시지 교환 방식

메시지 교환 방식(Message Switching)은 교환기가 일단 송신 측의 메시지를 받아서 저장한 후 전송 순서가 되면 수신 측으로 전송함

· 각 메시지마다 전송 경로를 결정하고, 수신 측 주소를 붙여서 전송

· 전송 메시지는 교환기의 기억장치에 일정 기간 동안 저장되어 추후 검색이 가능

· 전송 지연 시간이 매우 길며, 응답 시간이 느려 대화형 데이터 전송에 부적절

· 전송량이 폭주하는 경우에도 저장 기능을 이용하여 교환기의 혼란 상태를 피할 수 있음

· 송신 측과 수신 측이 동시에 운영 상태에 있지 않아도 됨

· 같은 내용의 메시지를 여러 곳에 전송 가능

③ 패킷 교환 방식의 개요

패킷 교환 방식(Packet Switching)은 메시지를 일정한 길이의 패킷으로 잘라서 전송하는 방식

· 패킷은 장애 발생 시의 재전송을 위해 패킷 교환기에 임시 저장되었다가 곧 전송되며 전송이 끝난 후 폐기됨

· 패킷 교환망은 OSI 참조 모델의 네트워크 계층에 해당함

· 패킷형 터미널을 위한 DTE와 DCE 사이의 접속 규정 : X.25

· 패킷망 상호 간의 접속을 위한 프로토콜 : X.75

· 하나의 통신 회선을 여러 사용자가 공유할 수 있으므로 회선 이용률 높음

· 수신 측에서 분할됨 패킷을 재조립해야 함

· 응답 시간이 빠르므로 대화형 응용이 가능

· 통신량의 제어를 통한 망의 안전성 높일 수 있음

· 전송 시 교환기, 통신 회선 등에 장애가 발생하여도 다른 정상적인 경로를 선택하여 우회 가능

· 음성 전송보다 데이터 전송에 더 적합함

④ 패킷 교환 방식의 종류

가상 회선 방식	· 단말기 상호 간에 논리적인 가상 통신 회선을 미리 설정하여 송신지와 수신지 사이의 연결을 확립한 후에 설정된 경로를 따라 패킷들을 순서적으로 운반하는 방식  · 정보 전송 전에 제어 패킷에 의해 경로 설정됨  · 통신이 이루어지는 컴퓨터 사이에 데이터 전송의 안정성과 신뢰성 보장됨  · 모든 패킷은 같은 경로로 발생 순서대로 전송됨. 즉 패킷의 송·수신 순서가 같음  · 통신 과정 : 호(Call) 설정(가상 회선의 설정)→데이터 전송(패킷의 전송)→호(Call) 해제(가상 회선의 해제)  · 모든 패킷이 전송되면 마지막으로 "Clear Request Packet"을 전송하여 이미 확립된 접속을 끝내고 원래 상태로의 복구를 요청함
데이터 그램 방식	· 연결 경로를 설정하지 않고 인접한 노드들의 트래픽(전송량) 상황을 감안하여 각각의 패킷들을 순서에 상관없이 독립적으로 운반하는 방식  · 패킷마다 전송 경로가 다르므로, 패킷은 목적지의 완전한 주소를 가져야 함  · 네트워크의 상황에 따라 적절한 경로로 패킷을 전송하기 때문에 융통성이 좋음  · 순서에 상관없이 여러 경로를 통해 도착한 패킷들은 수신 측에서 순서를 재정리함  · 소수의 패킷으로 구성된 짧은 데이터 전송에 적합

⑤ 패킷 교환망(PSDN; Packet Switched Data Network)의 기능

패킷 다중화	물리적으로는 한 개의 통신 회선을 사용하면서도 패킷마다 논리 채널(가상 회선) 번호를 붙여 동시에 다수의 상대 터미널과 통신을 수행하도록 하는 기능
경로 제어(Routing)	출발지에서 목적지까지 이용 가능한 전송로를 찾아본 후에 가장 효율적인 전송로를 선택하는 기능
논리 채널	송·수신 측 단말기 사이에서 논리 채널(가상 회선)을 설정하는 기능
순서 제어	패킷을 여러 경로를 통해서 전송할 때 패킷의 순서가 송신 측에서 보낸 순서와 다르게 수신되는 것을 방지하기 위한 기능
트래픽 제어(Traffic Control)	· 망의 보호, 성능 유지, 망 자원의 효율적인 이용을 위해 전송되는 패킷의 흐름 또는 그 양을 조절하는 기능  · 교착상태(Dead Lock)의 방지, 흐름 제어 등을 수행
오류 제어	오류를 검출하고 정정하는 기능

※ 패킷 교환망의 구성

· NPT(비패킷 단말기) : 전송할 정보 메시지를 패킷 단위로 분할하는 기능이 없는 단말기

· PT(패킷형 단말기) : 패킷 분할 및 결합 기능을 갖추고 있는 단말기

· PSE(패킷 교환기) : 패킷의 축적 및 경로 설정 기능을 갖추고 있는 교환기

· 패킷 다중화 장치(PMX) : 비 패킷 단말기(NPT)에서 전송하는 정보 메시지를 패킷으로 분할하고, NPT에서 수신할 정보가 패킷 단위로 들어노는 것을 정보 메시지로 조립하여 전달하는 장치. 패킷 조립 및 분해 기능은 PMX내의 PAD(Packet Assembler/Diassembler)에 의해 이루어짐

169 경로 제어와 트래픽 제어

① 경로 제어의 개요

경로 제어(Routing)는 송·수신 측 간의 전송 경로 중에서 최적 패킷 교환 경로를 설정하는 기능

· 최적 패킷 교환 경로란 어느 한 경로에 데이터의 양이 집중되는 것을 피하면서, 최저의 비용으로 최단 시간에 송신할 수 있는 경로

· 경로 설정은 경로 제어표(Routing Table, 목적지 주소와 비용, 이웃 라우터의 주소 저장됨)를 참조해서 이루어지며, 라우터에 의해 수행됨

※ 라우터 : 하나의 도메인에 속하는 네트워크와 네트워크를 연결하고, 데이터 전송의 최적 경로를 선택하는 기능을 하는 장치

· 경로 설정 요소 : 성능 기준, 경로의 결정 시간과 장소, 정보 발생지, 경로 정보의 갱신 시간

② 경로 설정 프로토콜

경로 설정 프로토콜(Routing Protocol)이랑 효율적인 경로 제어를 위해 네트워크 정보를 생성, 교환, 제어하는 프로토콜을 총칭

IGP(Interior Gateway Protocol, 내부 게이트웨이 프로토콜)

· 하나의 자율 시스템(AS, 하나의 도메인에 속하는 라우터들의 집합) 내의 라우팅에 사용되는 프로토콜

· RIP(Routing Information Protocol)

- 현재 가장 널리 사용되는 라우팅 프로토콜

- 소규모 동종의 네트워크(자율 시스템, AS) 내에서 효율적인 방법

- 최대 홉(Hoop, 데이터가 목적지까지 전달되는 과정에서 거치는 네트워크의 수)수를 15로 제한하므로 15이상의 경우는 도달할 수 없는 네트워크를 의미하는데 이것은 대규모 네트워크에서는 RIP를 사용할 수 없음을 의미

- 라우팅 정보를 30초마다 네트워크 내의 모든 라우터에 알리며, 180초 이내에 새로운 라우팅 정보가 수신되지 않으면 해당 경로를 이상 상태로 간주

· OSPF(Open Shortest Path Firtst protocol)

- 대규모 네트워크에서 많이 사용되는 라우팅 프로토콜

- 라우팅 정보에 변화가 생길 경우, 변화된 정보만 네트워크 내의 모든 라우터에 알림

EGP(Exterior Gateway Protocol, 외부 게이트웨이 프로토콜)

· 자율 시스템(AS) 간의 라우팅, 즉 게이트웨이 간의 라우팅에 사용되는 프로토콜

BGP(Border Gateway Protocol)

· 자율 시스템(AS)간의 라우팅 프로토콜로, EGP의 단점을 보완하기 위해 만들어짐

· 초기에 BGP 라우터들이 연결될 때에는 전체 경로 제어표(라우팅 테이블)을 교환하고, 이후에는 변환된 정보만을 교환

③ 경로 설정 방식

고정 경로 제어(Static Routing)  = 착국 부호 방식	· 네트워크 내의 모든 쌍에 대해서 경로를 미리 정해 놓은 방식  · 네트워크의 상태 변화와 관계없이 경로를 설정하는 비적응 경로 배정(Nonadaptive Routing)  · 통신망 설계자가 최적 경로를 미리 결정하여 경로 제어표를 구성해 놓으면, 송신 측 교환기가 경로 제어표를 참조하여 경로를 선택하고 패킷 전송
적응 경로 제어(Adaptive Routing)	통신망 내에서 시시각각으로 변하는 통화량에 따라 교환기 및 통신망의 상태 등에 의해 전송 경로를 동적으로 결정하는 방식
범람 경로 제어(Flooding)	· 네트워크 정보를 요구하지 않고, 송신처와 수신처 사이에 존재하는 모든 경로로 패킷을 전송하는 방식  · 각 교환기에 도착하는 패킷을 다른 모든 교환기로 복사하여 전송하는 방식으로, 경로 제어표 필요 없음
임의 경로 제어(Random Routing)	인접하는 교환기 중 하나를 임의로 선택하여 전송하는 방식

④ 트래픽 제어 개요

· 트래픽 제어(Traffic Control)는 네트워크의 보호, 성능 유지, 네트워크 자원의 효율적인 이용을 위해 전송되는 패킷의 흐름 또는 그 양을 조절하는 기능

· 종류 : 흐름 제어, 폭주(혼합) 제어, 교착상태 방지 기법

⑤ 흐름 제어

흐름 제어(Flow Control)란 네트워크 내의 원활한 흐름을 위해 송·수신 측 사이에 전송되는 패킷의 양이나 속도를 규제하는 기능

· 송신 측과 수신 측 간의 처리 속도 또는 버퍼 크기의 차이에 의해 생길 수 있는 수신 측 버퍼의 오버플로(Overflow)를 방지하기 위한 기능

※ 수신 측에서는 수신된 데이터를 버퍼에 저장한 후 순차적으로 처리해서 상위 계층으로 전달하는데,송신 측의 속도가 수신 측보다 빠르면

정지-대기(Stop-and-Wait)	· 수신 측의 확인 신호(ACK)를 받은 후에 다음 패킷을 전송하는 방식  · 한 번에 하나의 패킷만을 전송 가능
슬라이딩 윈도우(Sliding Window)	· 확인 신호, 즉 수신 통지를 이용하여 송신 데이터의 양을 조절하는 방식  · 수신 측의 확인 신호를 받지 않더라도 미리 정해진 패킷의 수만큼 연속적으로 전송하는 방식으로, 한 번에 여러 개의 패킷을 전송할 수 있어 전송 효율 좋음  · 송신 측은 수신 측으로부터 확인 신호(ACK) 없이도 보낼 수 있는 패킷의 최대치를 미리 약속받는데, 이 패킷의 최대키가 윈도우 크기(Window Size) 의미  · 윈도우 크기는 상황에 따라 변함. 즉, 수신 측으로부터 이전에 송신한 패킷에 대한 긍정 수신 응답이 전달된 경우 윈도우 크기는 증가하고, 수신 측으로부터 이전에 송신한 패킷에 대한 부정 수신 응답이 전달된 경우 윈도우 크기는 감소

⑥ 폭주(혼잡) 제어

흐름 제어(Flow Control)가 송·수신 측 사이의 패킷 수를 제어하는 기능이라면 폭주(Congestion Control) 제어는 네트워크 내의 패킷 수를 조절하여 네트워크의 오버플로를 방지하는 기능

· 폭주 제어는 네트워크 내의 모든 단말장치들의 패킷 수를 제어

· 송신 측에서 전송한 데이터는 수신 측에 도착할 때까지 여러 개의 라우터를 거치는데, 데이터의 양이 라우터가 처리할 수 있는 양을 초과하면 초과된 데이터는 라우터가 처리하지 못함

· 송신 측에서는 라우터가 처리하지 못한 데이터를 손실 데이터로 간주하고 계속 재전송하게 되므로 네트워크는 더욱 혼잡해짐

· 이러한 상황은 송신 측의 전송 속도를 적절히 조절하여 예방할 수 있음 -> 폭주 제어

⑦ 교착상태 방지

교창상태(Dead Lock)란 교환기 내에 패킷들을 축적하는 기억공간이 꽉 차 있을 때 다음 패킷들이 기억공간에 들어가기 위해 무한정 기다리는 현상

· 패킷이 같은 목적지를 갖지 않도록 할당하고, 교착 상태 발생 시에는 교착상태에 있는 한 단말장치를 선택하여 패킷 버퍼를 폐기함

170 망(Network)의 구성 형태

① 망(Network)의 구성 형태

· 통신망(Communication Network)은 정보를 전달하기 위해서 통신 규약에 의해 연결한 통신 설비의 집합

· 통신망을 구성하는 장치들을 공간적으로 어떻게 배치하느냐, 즉 장치들의 물리적 위치에 따라 망의 구성 형태 나누어짐

② 성형(중앙 집중형)

성형(Star)은 중앙에 중앙 컴퓨터가 있고, 이를 중심으로 단말장치들이 연결되는 중앙 집중식의 네트워크 구성 형태

· 포인트 투 포인트 방식으로 회선 연결

· 각 단말장치들은 중앙 컴퓨터를 통하여 데이터 교환

· 단말장치의 추가와 제거 쉬움

· 하나의 단말장치가 고장나더라도 다른 단말장치에는 영향을 주지 않지만, 중앙 컴퓨터가 고장나면 전체 통신망의 기능이 정지됨

· 중앙 집중식이므로 교환 노드의 수가 가장 적음

③ 링형(루프형)

링형(Ring)은 컴퓨터와 단말장치들을 서로 이웃하는 것끼리 포인트 투 포인트 방식으로 연결시킨 형태

· 분산 및 집중 제어 모두 가능

· 단말장치의 추가/제거 및 기밀 보호 어려움

· 각 단말장치에서 전송 지연 발생 가능

· 중계기의 수 증가

· 데이터는 단방향 또는 양방향으로 전송 가능, 단방향 링의 경우 컴퓨터, 단말장치, 통신 회선 중 어느 하나라도 고장나면 전체 통신망에 영향을 미침(양방향 링은 노드에 이상이 있을 경우 다른 방향으로 우회할 수 있으므로, 정상적인 노드들끼리는 통신 가능)

④ 버스형

버스형(Bus)은 한 개의 통신 회선에 여러 대의 단말장치가 연결되어 있는 형태

· 물리적 구조가 간단, 단말장치의 추가 제거 용이

· 단말장치가 고장나더라도 통신망 전체에 영향을 주지 않기 때문에 신뢰성 높일 수 있음

· 기밀 보장 어려움, 통신 회선이 길이에 제한 있음

⑤ 계층형(분산형)

계층형(Tree)은 중앙 컴퓨터와 일정 지역의 단말장치까지는 하나의 통신 회선으로 연결시키고, 이웃하는 단말장치는 일정 지역 내에 설치된 중간 단말장치로부터 다시 연결시키는 형태

· 분산 처리 시스템을 구성하는 방식

⑥ 망형

망형(Mesh)은 모든 지점의 컴퓨터와 단말장치를 서로 연결한 형태로, 노드의 연결성 높음

· 많은 단말장치로부터 많은 양의 통신을 필요로 하는 경우에 유리

· 보통 공중 데이터 통신망에서 사용되며, 통신 회선의 총 경로가 가장 길다

· 통신 회선 장애 시 다른 경로를 통하여 데이터 전송 가능

· 모든 노드를 망형으로 연결하려면 노드의 수가 n개일 때, n(n-1)/2개의 회선이 필요하고 노드당 n-1개의 포트가 필요함

171 LAN(근거리 통신망)

① LAN의 개요

LAN(근거리 통신망, Local Area Network)은 광대역 통신망과는 달리 학교, 회사, 연구소 등 한 건물이나 일정 지역 내에서 컴퓨터나 단말기들을 고속 전송 회선으로 연결하여 프로그램 파일 또는 주변 장치를 공유할 수 있도록 한 네트워크 형태

· 단일 기관의 소유, 제한된 지역 내의 통신

· 광대역 전송 매체의 사용으로 고속 통신 가능

· 공유 매체를 사용하므로 경로 선택 없이 매체에 연결된 모든 장치로 데이터 전송

· 오류 발생률 낮음

· 네트워크에 포함된 자원 공유

· 네트워크의 확장이나 재배치 쉬움

· 전송 매체로 꼬임선, 동축 케이블, 광섬유 케이블 등을 사용

· 망의 구성 형태에 따라서 성형, 버스형, 링형, 계층형으로 분류됨

② LAN의 이용 효과 및 장점

· 자원의 효율적인 백업

· 다른 기종 간의 통신에서 사무 처리의 능률화

· 파일 공유에 따른 처리의 효율화 및 통일된 관리

· 기기 자원의 공유에 따른 이용 효율의 향상과 경비 절감

· 분산 처리로 시스템 전체의 성능 향상

③ LAN의 표준안

LAN의 표준안은 IEEE 802 위원회에 의해 추진되었으며, OSI 참조 모델의 하위 두 개 계층인 물리 계층과 데이터 링크 계층을 대상으로 함

LAN의 계층 구조

IEEE 802 위원회에서 지정한 LAN의 계층 구조

· 물리계층

- OSI 7 계층의 물리 계층과 동일한 기능 제공

· 데이터 링크 계층

- OSI 7 계층의 데이터 링크 계층에 해당하는 일을 담당하며, 매체 접근 제어(MAC) 계층과 논리 링크 제어(LLC) 계층으로 분류됨

- 매체 접근 제어(MAC, Media Access Control) : 물리 네트워크(공유 매체)에 대한 접근 제어 담당

- 논리 링크 제어(LLC, Logical Link Control) : 매체 접근 제어(MAC)에 의해 확보된 채널을 사용하여 메시지를 전송할 때 필요한 연결 관리 절차와 ACK, NAK, 순서화, 오류 제어, 흐름 제어 담당

IEEE 802의 주요 표준 규격

IEEE 802 위원회에서 지정한 LAN의 표준 규격

표준 규격	내용
802.1	전체의 구성, OSI 참조 모델과의 관계, 통신망 관리 등에 관한 규약
802.2	논리 링크 제어(LLC) 계층에 관한 규약
802.3	CSMA/CD 방식(LAN의 매체 접근제어 방식)의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약
802.4	토큰 버스 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약
802.5	토큰 링 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약
802.6	도시형 통신망(MAN)에 관한 규약
802.9	종합 음성/데이터 네트워크에 관한 규약
802.11	무선 LAN에 관한 규약

④ LAN의 확장형

· LAN의 구축 거리는 수 킬로미터 이내로 짧게 제한되며 단일 조직의 소유

· 그러나 정보화의 확산으로 일정 지역의 제한된 영역을 넘어 원거리 또는 다른 네트워크와의 데이터 교환이 필요해짐

· 네트워크의 구성 거리에 따라 LAN 구분

MAN(Metropolitan Area Network)	· 도시형 통신망이라고 하며, 약 50km 반경 이내의 도시, 번화가, 대단위 아파트 단지 등을 대상으로 구성하는 통신망  · 단일 기관 내에서만 구성하는 LAN의 제약과 가까운 거리에 있는 시스템간에도 호스트 컴퓨터를 일일이 거치므로 비용 낭비 및 능률 저하가 발생하는 WAN(광역 통신망)의 단점을 해소하기 위한 통신망
WAN(Wide Area Network)	· 일반적으로 제3자에 의해 제공되고 운영되는 공중망(Public Network)  · LAN이 여러 개 모여서 그들 간에 고속 전송이 가능한 전용 회선으로 연결

※ CO-LAN(공중 기억 통신망)

 CO-LAN(Central Office-LAN)은 대학, 병원 및 연구소 등 근거리 통신망이 플요하면서도 여건이 안 되는 기관 간에 인근 전화국의 데이터 교홤낭과 기존 통신망을 연동시켜 구성하는 통신망

172 매체 접근 제어(MAC)

① 매체 접근 제어(MAC)

· 매체 접근 제어(MAC; Media Access Control)는 LAN에서 하나의 통신 회선을 여러 단말장치들이 원할하게 공유할 수 있도록 해주는 통신 회선에 대한 접근 방식

· 매체 접근 방식 종류 : CSMA 방식, CSMA/CD 방식, 토큰 버스 방식, 토큰 링 방식

② CSMA 방식

CSMA 방식은 각 노드가 데이터 프레임을 송신하기 전에 통신 회선을 조사하여 사용중이면 대기하고, 그렇지 않으면 데이터 프레임을 송신하는 방식

· 동일 통신 회선을 통해 한 노드가 데이터 프레임을 송신하는 도중에 다른 노드에서 또 다른 데이터 프레임을 송신하면 데이터 프레임의 충돌 발생

③ CSMA/CD 방식

CSMA/CD 방식은 데이터 프레임 간의 충돌이 발생하는 것을 인정하고 이를 해소하기 위해 CSMA 방식에 충돌 검출 기능과 충돌 발생 시 재송신하는 기능 추가

※ CSMA/CD의 의미

CS(Carrier Sense) : 통신 회선이 사용중인지를 점검

MA(Multiple Access) : 통신 회선이 비어 있으면 누구든지 사용 가능

CD(Collision Detection) : 데이터 프레임을 전송하면서 충돌 여부 조사

· CSMA/CD 방식은 통신 회선이 사용중이면 일정 시간 동안 대기, 통신 회선 상에 데이터가 없을 때에만 데이터 송신, 송신 중에도 전송로의 상태를 계속 감시

· 송신 도중 충돌이 발생하면 송신을 중지하고, 모든 노드에 충돌을 알린 후 일정 시간이 지난 다음 데이터 재전송

특징

· 버스형 LAN에 가장 일반적으로 이용됨

· 전송량이 적을 때 매우 효율적이고 신뢰성 높음

· 알고리즘(처리 기법) 간단

· 노드 장애가 시스템 전체에 영향을 주지 않으며, 장애 처리 간단

· 충돌과 채널 경쟁을 위한 기법에는 non persistent, 1-persistent, p-persistent기법이 있으며, 이중 가장 효율적인 1-persistent 기법 주로 사용

· 일정 길이 이하의 데이터 송신할 경우 충돌 검출할 수 없음

· 전송량이 많아지면 충돌이 잦아져서 채널의 이용률이 떨어지고 전송 지연 시간이 급격히 증가함

· 충돌이 발생한 경우 다른 노드에서는 데이터 전송 불가

· 충돌이 발생한 경우 지연 시간 예측하기 어려움

※ 이더넷

이더넷(Ethernet)은 CSMA/CD 방식을 이용하는 LAN으로, 가장 많이 보급된 네트워크

· 이더넷 시스템의 규격

10 BASE T	10은 전송 속도가 10Mbps, BASE는 베이스 밴드 방식, T는 전송 매체로 꼬임선 케이블을 사용함을 나타냄
10 BASE 2	얇은 동축 케이블을 이용하며, 2는 한 세그먼트의 최장 거리가 약 200m임을 나타냄
10 BASE 5	굵은 동축 케이블을 이용하며, 5는 한 세그먼트의 최장 거리가 500m임을 나타냄
10 BASE F	F는 광섬유 케이블을 이용하는 이더넷임을 나타냄

· 고속 이더넷(Fast Ethernet) : 100 BASE T라고도 불리는 이더넷 고속 버전 CSMA/CD를 사용하며 100Mbps의 전송 속도 지원

· 기가비트 이더넷(Gigabit Etherent) : CSMA/CD를 사요하며, 1Gbps의 전송 속도를 지원하며 기존의 이더넷 및 고속 이더넷과 완벽한 호환성 지님

④ 토큰 버스 방식

토큰 버스(Token Bus) 방식은 버스형 LAN에서 사용하는 방식으로, 토큰이 논리적으로 형성된 링을 따라 각 노드들을 차례로 옮겨다니는 방식

· 토큰은 논리적인 링을 따라 순서대로 전달되며, 토큰을 점유한 노드는 정보를 전송할 수 있고, 전송을 끝낸 후 토큰을 다음 노드로 전달함

특징

· 각 노드가 공평한 송신 권한을 가지며, 전송 시간을 가변적으로 조절 가능

· 높은 부하, 즉 전송량이 많을 때에도 안정적이고, 액세스 시간 일정

· CSMA/CD보다 장치가 복잡하고 평균 대기 시간이 길다

· 일부 노드나 통신 회선에 장애가 발생하면 전체적인 장애가 될 수 있음

⑤ 토큰 링 방식

토큰 링(Token Ring) 방식은 링형 LAN에서 사용하는 방식으로, 물리적으로 연결된 링을 따라 순환하는 토큰을 이용하여 송신 권리 제어

· 토큰 상테에는 프리 토큰과 비지 토큰이 있는데, 송신할 데이터가 있는 노드는 링을 따라 순환하는 프리 토큰이 도착하면 토큰을 비지 상태로 변환시킨 후 데이터와 함께 전송

특징

· 각 노드가 공평한 송신 권한 갖음

· 네트워크에 연결된 노드의 수가 많을수록 토큰의 순회 시간이 길어지므로 네트워크 속도 저하될 수 있음

173 VAN(부가 가치 통신망)

① VAN(부가 가치 통신망)의 개념

· VAN(Value Added Network)은 공중 통신 사업자로부터 통신 회선을 임대하여 하나의 사설망을 구축하고 이를 통해 정보의 축적, 가공, 변환 처리 등 부가 가치를 첨가한 후 불특정 다수를 대상으로 서비스를 제공하는 통신망

② VAN의 계층 구조

[그림 2] VAN의 계층 구조

③ 전송 기능(기본 통신 계층)

· 사용자가 단순히 정보를 전송할 수 있도록 물리적 회선을 제공하는 VAN의 가장 기본적인 기능

④ 교환 기능(네트워크 계층)

· 가입된 사용자들을 서로 연결시켜 사용자 간의 정보 전송이 가능하도록 제공하는 서비스

· 패킷 교환 방식 이용

⑤ 통신 처리 기능(통신 처리 계층)

축적 교환 기능과 변환 기능을 이용하여 서로 다른 기종 간에 또는 다른 시간 대에 통신이 가능하도록 제공하는 서비스

축적 교환 기능	전자 사서함	상대방이 부재중이더라도 나중에 확인해 볼 수 있도록 정보 메시지를 축적하고 검색 서비스를 제공하는 기능
	데이터 교환	데이터 축적 기능을 이용하여 송·수신자 사이의 데이터 교환을 수행하는 기능
	동보 통신	한 단말기에서 여러 단말기로 같은 내용을 동시에 전송하는 기능
	정시 수집	정해진 시간에 VAN이 송신자로부터 정보를 받는 기능
	정시 배달	정해진 시간에 VAN에 축적되어 있는 정보를 수신자에게 송신하는 기능
변환 기능	속도 변환	축적 기능을 이용하여 속도가 빠른 컴퓨터로부터 데이터를 받아들여 축적한 후 상대방 단말기의 속도에 맞추어 보내는 기능
	프로토콜 변환	서로 다른 네트워크 간에 또는 서로 다른 기종 간에 통신이 가능하므로 통신 절차를 변환하는 기능
	코드 변환	송신 측과 수신 측이 사용하는 문자 코드 체계를 맞추는 기능
	데이터 형식(Format) 변환	서로 다른 데이터 표현 형식을 일치시키는 기능
	미디어 변환	텍스트, 음성, 영상 등을 상호 변환하는 기능

⑥ 정보 처리 기능(정보 처리 계층)

· 온라인 실시간 처리, 원격 일괄 처리, 시분할 시스템 등을 이용하여 급여 관리, 판매 관리 데이터 베이스 구축, 저보 검색, 소프트웨어 개발 등의 응용 소프트웨어를 처리하는 기능

174 ISDN(종합 정보 통신망)

① ISDN의 개요

ISDN(종합 정보 통신망, Integrated Service Digital Network)은 음성, 문자, 화상 등의 다양한 통신 서비스를 하나의 디지털 통신망을 근간으로 종합적으로 제공할 수 있도록 통합한 것

· 통신 방식 및 전송로가 모두 디지털 방식

· 단일 통신망으로 음성, 문자, 영상 등의 다양한 서비스를 종합적으로 제공

· 고속 통신 가능, 확장성과 재배치성 좋음

· 두 개 이상의 단말자이를 제어할 수 있기 때문에 동시에 복수 통신 가능

· 통신망의 중복 투자를 피할 수 있어 경제적

· OSI 참조 모델의 계층 구조를 따름

· 64Kbps 1회선 교환 서비스가 기본

· 통신망의 교환 접속 기능에는 회선 교환 방식과 패킷 교환 방식이 있음

② ISDN의 통신 서비스

ISDN에서 제공하는 서비스는 OSI 참조 모델 1~3 계층의 하위 계층 기능을 제공하는 베어러 서비스(Bearer Service)와 OSI 참조 모델 1~7 계층의 모든 기능을 제공하는 텔레 서비스(Tele Service), 그리고 부가 서비스로 구분됨

베어러 서비스(Bearer Service)	· ISDN 사용자와 망 간의 인터페이스에서 단말장치가 전송하는 정보를 변형 없이 그대로 전달만 하는 서비스  · 회선 교환, 패킷 교환 등 하위 계층의 기능만을 제공
텔레 서비스(Tele Service)	· 베어러 서비스를 기본으로 통신망, 단말장치 등에서 이용하는 고도의 기능을 부가하여 제공하는 서비스  · 실제로 단말장치를 조작하고 통신하는 이용자 측에서 본 서비스  · 상위 계층의 전화, 팩스, 텔레텍스, 비디오텍스, 텔렉스, 원격 회의 등의 서비스와 하위 계층의 정보 전송, 액세스 서비스 등을 모두 제공
부가 서비스	베어러 서비스나 텔레 서비스에 발신 번호 표시, 수신자 부담, 통화 대기 등의 기능을 부가하여 서비스 이용률을 높이는 서비스

③ ISDN의 구조

채널 종류

채널(Channel)이란 정보나 제어 신호를 운반하기 위한 통신 경로를 의미하는 것으로, 채널의 용도에 따라서 정보 채널과 신호 채너로 구분됨

채널		채널 속도	용도
B(Bearer Channel)		64kbps	· 디지털 정보용 채널  · 사용자의 정보를 전송하기 위한 기본적인 사용자 채널  · PCM화된 디지털 음성이나 회선 교환에 의한 제어 신호, 패킷 교환에 의한 정보의 전송에 이용
D(Data Channel)		16kbps 64kbps	· 디지털 신호용 채널  · 서비스 제어를 위한 신호 메시지를 전달하는 역할  · 16kbps 이하 저속 패킷 교환에 의한 정보 전송을 위해 이용
H(Hybrid Channel)	H0	384kbps	· 고속의 디지털 정보용 채널  · B채널을 통해 제공하는 모든 방식의 정보를 고속(64kbps 이상)으로 전송  · 고속 팩스나 화상 회의 등 고속·대용량 정보의 전송에 이용
	H11	1,536kbps
	H12	1,920kbps

사용자·망 인터페이스

사용자·망 인터페이스는 채널을 어떻게 조합하느냐에 따라 구분됨

기본 속도 인터페이스(BRI; Basic Rate Interface)	· 가정용 ISDN 구조  · 2B+D, 즉 두 개의 B채널과 한 개의 D채널(16kps)로 구성  · 물리적 속도 : 2B+D+오버헤드=2×64+16+48=192kbps
1차군 속도 인터페이스(PRI; Primary Rate Interface)	· 고속 대용량 통신이 필요한 대기업 또는 학교용 ISDN 구조  · 23B+D(북미식) 또는 30B+D(유럽식), 3H0+D, 4H0+D등의 다양한 형태로 구성  · D 채널은 64kbps 사용, 오버헤드로 8kbps 사용

④ 참조점

· 참조점(Referance Point)은 ISDN을 구성하는 각 요소 간의 인터페이스를 구분하는 기능을 하는 것으로, 기준점, 접속점, 분계점이라고도 함

· 참조점은 정보 통신망 상호 간을 연결할 때 시설, 운영 및 유지보수의 책임 한계를 구분하기 위한 접속점이 됨

U(User)	내부망과 외부망을 구분
T(Terminal)	사용자 영역과 네트워크 영역을 구분
S(System)	사용자 장비와 네트워크 장비를 구분
R(Rate)	비ISDN 단말기와 ISDN 장비를 구분

⑤ B-ISDN(광대역 종합 정보 통신망)

B-ISDN(광대역 종합 정보 통신망, BrodaBand-ISDN)은 광대역 전송 방식과 광대역 교환 방식을 통하여, 데이터, 음성, 영상 등 다양한 형태의 통신 서비스를 제공하는 광대역 ISDN

· 1.5~2Mbps 이상의 고속 전송과 고속 교환 기술 가능

· 전송 방식 : ATM(Asynchronous Transfer Mode, 비동기 전송 모드)

B-ISDN 참조 계층

물리 계층(Physical Layer)	ATM 셀 전송
ATM 계층(Asynchronous Transfer Mode Layer)	가입자 정보 유형에 따라 셀 헤더 생성, 가입자 채널 다중화
ATM 적응 계층(ATM Adaptive Layer)	가입자 정보의 유형에 따라 적절한 타입의 패킷 메시지 생성

※ ATM

ATM은 회선 교환과 패킷 교환의 장점을 결합한 교환 및 다중화 기술

· ATM은 모든 데이터를 셀로 변환시켜 비동기식 시분할 다중화 방식으로 전송

· 셀은 53Byte(5Byte:헤더, 48Byte:사용자 정보)의 작은 크기로 고정길이

· 고정 길이의 셀 단위로 전송하므로 전송 지연 시간을 예측할 수 있으며, 가변 길이의 패킷보다 처리가 간단하고 신뢰성은 더 높음

175 인터넷

① 인터넷의 개요

인터넷(Internet)이란 TCP/IP 프로토콜을 기반으로 하여 전 세계 수많은 컴퓨터와 네트워크들이 연결된 광범위한 컴퓨터 통신

· 인터넷은 미 국방성의 ARPANET에서 시작됨

· 인터넷은 유닉스 운영체제을 기반으로 함

· 통신망과 컴퓨터가 있는 곳이라면 시간과 장소에 구애받지 않고 정보 교환 가능

· 인터넷에 견결된 모든 컴퓨터는 고유한 IP 주소 갖음

· 컴퓨터 또는 네트워크를 서로 연결하기 위해서는 브리지, 라우터, 게이트웨이가 사용됨

· 다른 네트워크 또는 같은 네트워크를 연결하여 그 중추적 역할을 하는 네트워크로, 보통 인터넷의 주가 되는 기간망을 일컫는 용어를 백본(Backbone)이라고 함

② 인터넷 서비스

인터넷 서비스는 TCP/IP의 응용 계층에서 제공

WWW(World Wide Web)	· 텍스트, 그림, 동영상, 음성 등 인터넷에 존재하는 다양한 정보를 거미줄처럼 연결해 놓은 종합 정보 서비스  · HTTP 프로토콜을 사용하는 하이퍼텍스트 기반  · WWW를 효과적으로 검색할 수 있도록 도와주는 프로그램 : 웹 브라우저(Web Browser)
전자 우편(E-Mail)	인터넷을 통해 다른 사람과 편지뿐만 아니라 그림, 동영상 등 다양한 형식의 데이터를 주고받을 수 있도록 해주는 서비스  · 전자 우편에 사용되는 프로토콜  - SMTP : 메일 전송에 사용  - POP3 : 메일 수신에 사용  - MIME : 웹 브라우저가 지원하지 않는 각종 멀티미디어 파일의 내용을 확인하고 실행시켜 주는 프로토콜
텔넷(Telnet)  = 원격 접속	· 멀리 떨어져 있는 컴퓨터에 접속하여 자신의 컴퓨터처럼 사용할 수 있도록 해주는 서비스  · 프로그램을 실행하는 등 시스템 관리 작업을 할 수 있는 가상의 터미널(Virtual Terminal) 기능을 수행
HTTP	HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)는 하이퍼텍스트 문서를 전송하기 위해 사용되는 프로토콜
FTP(File Transfer Protocol)  = 파일 전송 프로토콜	컴퓨터와 컴퓨터 또는 컴퓨터와 인터넷 사이에서 파일을 주고받을 수 잇도록 하는 원격 파일 전송 프로토콜
아키(Arhchie)	익명의 FTP 사이트에 있는 FTP 서버와 그 안의 파일 정보를 데이터베이스에 저장해 두었다가 FTP 서버에 리스트와 파일을 제공함으로써 정보를 쉽게 검색할 수 있도록 하는 서비스
고퍼(Gopher)	메뉴 방식을 이용해 손쉽게 정보 검색을 할 수 있도록 하는 서비스
유즈넷(USENET)	분야별로 공통의 관심사를 가진 인터넷 사용자들이 서로의 의견을 주고받을 수 있게 하는 서비스

※ ADSL

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line, 비대칭 디지털 가입자 회선)은 기존 전화선을 이요해 주파수가 서로 다른 음성 데이터(저주파)와 디지털 데이터(고주파)를 함께 보내는 방식

· 한 전화선으로 일반 전화 통신과 데이터 통신을 모두 처리 가능

· 전화국과 가정이 1대 1로 연결된 것으로, 고속 데이터 통신 가능

· 다운로드 속도가 업로드 속도보다 빠름

176 인터넷의 주소 체계

① IP 주소

IP 주소(Internet Protocol Address)는 인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 자원을 구분하기 위한 고유한 주소

· 숫자로 8비트씩 4부분, 총 32비트로 구성됨

· IP 주소는 네트워크 부분의 길이에 따라 구성됨

A Class	· 국가나 대형 통신망에 사용  (0~127으로 시작)  · 224=16,777,216개의 호스트 사용 가능
B Class	· 중대형 통신망에 사용  (128~191로 시작)  · 216=65,536개의 호스트 사용 가능
C Class	· 소규모 통신망에 사용  (192~223으로 시작)  · 28=256개의 호스트 사용 가능
D Class	멀티개스트 용으로 사용  (224~239로 시작)
E Class	실험적 주소로 공용되지 않음

※ A Class의 네트워크와 호스트의 수

· A Class는 1바이트(8비트)의 네트워크 부분과 3바이트(24비트)의 호스트 부분으로 구성됨

· A Class의 최상위 1비트는 각 클래스를 구별하기 위한 비트로, 사용되지 않음

· 결국 A Class의 네트워크 부분은 128(27)개로 구성되는데, 0번과 127번은 예약된 IP 주소이므로 실질적으로는 126개의 네트워크로 구성됨

그리고 126개의 각 네트워크는 16,777,216(224)개의 호스트를 갖음

② 서브네팅

서브네팅(Subnetting)은 할당된 네트워크 주소를 다시 여러 개의 작은 네트워크로 나누어 사용하는 것

· 4바이트의 IP 주소 중 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분하기 위한 비트를 서브넷 마스크(Subnet Mask)라고 하며, 이를 변경하여 네트워크 주소를 여러 개로 분할하여 사용

· 서브넷 마스크는 각 클래스마다 다르게 사용되며, 기본값은 다음과 같음

③ IPv6 주소의 개요

IPv6(Internet Protocol version 6)은 현재 사용하고 있는 IP 주소 체계인 IPv4의 주소 부족 문제를 해결하기 위해 개발됨

특징

· 128비트의 긴 주소를 사용하여 주소 부족 문제를 해결할 수 있으며, IPv4에 비해 자료 전송 속도 빠름

· 인증성, 기밀성, 데이터 무결성의 지원으로 보안 문제 해결 가능

· IPv4와 호환성 뛰어남

· 주소의 확장성, 융통성, 연동성이 뛰어나며, 실시간 흐름 제어로 향상된 멀티미디어 기능 지원

· Traffic Class, Flow Label을 이용하여 등급별, 서비스별로 패킷을 구분할 수 있어 품질 보장이 용이함

· Traffic Class : IPv6 패킷의 클래스나 우선순위를 나타내는 필드

· Flow Lable : 네트워크 상에서 패킷들의 흐름에 대한 특성을 나타내는 필드

④ IPv6 주소의 구성

· IPv6은 16비트씩 8부분, 총 128비트로 구성됨

· 각 부분을 16진수로 표현, 클론(:)으로 구분

· IPv6 주소는 다음과 같이 세 가지 주소 체계로 나누어짐

- 유니캐스트(Unicast) : 단일 송신자와 단일 수신자 간의 통신(1 대 1 통신에 사용)

- 멀티캐스트(Multicast) : 단일 송신자와 다중 수신자 간의 통신(1 대 다 통신에 사용)

- 애니캐스트(Anycast) : 단일 송신자와 가장 가까이 있는 단일 수신자 간의 통신(1 대 1통신에 사용)

⑤ IPv4를 IPv6로 전환하는 전략

· 듀얼 스택(Dual Stack) : 호스트에서 IPv4와 IPv6을 모두 처리할 수 있도록 두 개의 스택을 구성하는 것

· 터널링(Tunneling) : IPv6망에서 인접한 IPv4 마을 거쳐 다른 IPv6 망으로 통신할 때 IPv4 망에 터널을 만들어 IPv6 패킷이 통과할 수 있도록 하는 것

· IPv4/IPv6 변환

- 헤더 변환 : IP 계층(네트워크 계층)에서 IPv6 패킷 헤더를 IPv4 패킷 헤더나 그 반대로 변환하는 방식

- 전송 계층 릴레이 방식 : 전송 계층에서 IPv6 패킷 헤더를 IPv4 패킷 헤더나 그 반대로 변환하는 방식

- 응용 계층 게이트웨이 방식 : 응용 계층에서 IPv6 패킷 헤더를 IPv4 패킷 헤더나 그 반대로 변환하는 방식

⑥ 도메인 네임

도메인 네임은 숫자로 된 IP 주소를 사람이 이해하기 쉬운 문자 형태로 표현한 것

· 호스트 컴퓨터 이름, 소속 기관 이름, 소속 기관 종류, 소속 국가명 순으로 구성되며, 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 상위 도메인

· 문자로 된 도메인 네임을 컴퓨터가 이해할 수 있는 IP 주소로 변환하는 역할을 하는 시스템을 DNS(Domain Name System)라고 하며 이런 역할을 하는 서버를 DNS 서버라고 함

177 네트워크 관련 장비

LAN을 구성하거나 LAN과 LAN을 연결하거나 LAN과 다른 네트워크를 연결하기 위한 장비

① 허브

· 허브(Hub)는 한 사무실이나 가까운 거리의 컴퓨터들을 연결하는 장치로, 각 회선을 통합적으로 관리하며, 신호 증폭 기능을 하는 리피터의 역할도 포함

② 리피터

리피터(Repeater)는 전송되는 신호가 전송 선로의 특성 및 외부 충격 등의 요인으로 인해 원래의 형태와 다르게 왜곡되거나 약해질 경우 원래의 신호 형태로 재생하여 다시 전송하는 역할 수행

· OSI 참조 모델의 물리 계층에서 동작하는 장비

· 근접한 네트워크 사이에 신호를 전송하는 역할로, 전송 거리의 연장 또는 배선의 자유도를 높이기 위한 용도로 사용

③ 브리지

브리지(Bridge)는 LAN과 LAN을 연결하거나 LAN 안에서의 컴퓨터 그룹(세그먼트)을 연결하는 기능 수행

· 데이터 링크 계층 중 MAC(Media Access Control) 계층에서 사용되므로 MAC 브리지라고도 함

· 네트워크 상의 많은 단말기들에 의해 발생되는 트래픽 병목 현상을 줄일 수 있음

· 네트워크를 분산적으로 구성할 수 있어 보안성을 높일 수 있음

· 브리지를 이용한 서브넷 구성 시 전송 가능한 회선 수는 브리지가 n개일 때, n(n-1)/2

④ 라우터

라우터(Router)는 브리지와 같이 LAN과 LAN의 연결 기능에 데이터 전송의 최적 경로를 선택할 수 있는 기능이 추가된 것으로, 서로 다른 LAN이나 LAN과 WAN의 연결도 수행

· OSI 참조 모델의 네트워크 계층에서 동작하는 장비

· 접속 가능한 경로에 대한 정보를 라우팅 제어표(Routing Table)에 저장하여 보관

· 3계층(네트워크 계층)까지의 프로토콜 구조가 다른 네트워크 간의 연결을 위해 프로토콜 변환 기능 수행

⑤ 게이트 웨이

게이트 웨이(Gateway) 전 계층(1~7계층)의 프로토콜 구조가 다른 네트워크의 연결을 수행

· 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층 간을 연결하여 데이터 형식 변환, 주소 변환, 프로토콜 변환 등을 수행

· LAN에서 다른 네트워크에 데이터를 보내거나 다른 네트워크로부터 데이터를 받아들이는 출입구 역할

출처 : 2017 시나공 정보처리기사 필기