굿모닝 컴퓨터 학원

강사 : 김 진성

정보처리 기사 데이터 통신

굿모닝 컴퓨터 학원

Contents 데이터 전송 이론

전송 제어 방식

다중화

데이터 회선망

통신 프로토콜

통신 제어

굿모닝 컴퓨터 학원 3

데이터 전송 이론 데이터 통신

– 컴퓨터와 컴퓨터간에 회선을 연결하여 데이터 처리 및 통신

– 데이터 통신 시스템

– 단말장치 (DTE) : 최종적으로 데이터를 보내거나 받는 기능

– 신호변환장치 (DCE) : 단말장치와 통신 회선간의 신호변환 기능 ( 모뎀 )

– 통신제어장치 (CCU) : 전송회선과 컴퓨터에 위치하 , 각종 제어 기능 수행

– 컴퓨터 : 단말장치에 전송한 데이터 처리 장치

– 통신의 구성요소 : 정보원 (Source ), 전송매체 , 정보 처리원

– 데이터 통신 시스템의 특징 : 거리와 시간 극복 , 공동 이용 ( 파일 , 컴퓨터 ), 분산처리 기능 .

데이터 전송계

데이터 처리계

단말장치데이터 전송 회선 ( 신호변화 , 통신회선 )통신 제어장치

컴퓨터 ( 중앙처리장치 , 주변장치 )

02

굿모닝 컴퓨터 학원 4

데이터 전송 이론

전송 속도 – 데이터 통신에서의 전송 속도는 단위 시간당 전송되는 정보량을

말하며 , 전송되는 기본 단위는 비트 .

– 전송 속도

• 보 (Boud) : 매 초당 신호 변환 수 ( 초당 전송되는 신호 수 )

• BPS(Bit per Second) : 매 초당 전송되는 비트수

– 문제 03,02,01

• 보 (boud) 속도가 2400 이고 , 디비트 (dibit) 를 사용하면 전송 속도는 ?

• 디비트 (dbbit) : 1 신호에 2 비트 전송

• 트리비트 (Tribit) : 1 신호에 3 비트 전송

• 쿼드비트 : 1 신호에 4 비트 전송

굿모닝 컴퓨터 학원 5

데이터 전송 이론

아날로그 전송 02

– 베이스 밴드 신호 : 원래의 신호를 다른 주파수 대역으로 변조하지 않고 전송하는 방식 .

– 베어러 속도 : 베이스 밴드 전송 방식에서 전송 속도 .

디지털 전송의 특징 00

– 디지털 기술의 발전으로 전송 장비의 소형화및 가격 저렴

– 데이터 무결성 ( 잡음 및 신호 손상 없음 )

– 전송 용량을 다중화함으로써 효율성이 높다 .

– 보 . 안과 프라이버시에 강함

신호 변환 ( 디지털 -> 아날로그 ) 02

– 진폭 편이 변조 : 서로 다른 진폭을 기준으로 데이터 변환

– 주파수 편이 변조 : 서로 다른 주파수를 기준으로 데이터변환

– 위상 편이 변조 : 데이터의 위상을 기준으로 데이터 변환

– 진폭 위상 편이 변조 : 일정 진폭 및 위상을 상호 변환

아날로그 -> 아날로그

진폭 변조 : 주파수 높이

주파수 변조 : 주파수 폭

위상 변조 : 주파수 위치

< 위상 / 진폭 위상 변조 >2 위상 변조 : 1 회 -> 1 비트4 위상 변조 : 1 회 -> 2 비트8 위상 변조 : 1 회 -> 3 비트8 위상 2 진폭 변조 1 회 변조 -> 4 비트

굿모닝 컴퓨터 학원 6

데이터 전송 이론 신호 변환 ( 아날로그 -> 디지털 )

– PCM(Puls Code Modulation) 02

• 표본화 (Sampleing) : 펄스 진폭 변조

• 양자화 (Quantization) : 반올림 , 정수 표현

• 부호화 (Encoding) : 2 진 부호로 표현

문제 ) 최고 4000Hz 를 포함한 신호를 PCM 으로 최소 샘플링 횟수 ? 4000 회

문제 ) PCM 변조 순서 : 표본화 -> 양자화 -> 부호화

주파수 대역폭 (Bandwidth) 01

– 채널의 전송 용량

– 문제 ) 통신 회선의 전송 용량을 증가 시키는 방법

• 주파수 대역폭 증가 , 신호 대 잡음비 크게 ( 잡음 레벨에 신호 세기 크게 ),신호 세기 높임 , 잡음 세력 줄임

DSU(Digital Service Unit) 02

– 디지털 회선에 디지털 신호를 전송하기 위한 신호 변환 장치 .

굿모닝 컴퓨터 학원 7

전송 제어 방식 전송 제어 단계 02,01

– 회선 접속 : 물리적인 통신 회선 접속

– 데이터 링 확립 : 데이터 전송을 위한 경로 설정

– 데이터 전송 : 오류 제어 와 순서 제어를 통한 데이터 전송

– 데이터 링크 해제 : 데이터 전송 종료 후 링크 해제

– 회선 절단 : 물리적인 통신 회선 절단

전송 방식 01

– 단방향 (Simplex) : 한쪽에서만 편파적으로 데이터 전송 ( 라디오 ,TV)

– 반이중 (Half Duplex) : 송신 및 수신이 가능하지만 동시 불가 ( 무전기 )

– 전이중 (Full Duplex) : 동시에 송수신이 가능 ( 전화 )

데이터 링크 제어 01,00

– ENQ/ACK( 질의 / 응답 ) : Point-to-Point 방식에 대등한 전송 방식 ,

– Polling( 단말기 -> 컴퓨터 ) : 제어국은 종속에 차례대로 송신 요구 물음 Selection( 컴퓨터 -> 단말기 ) : 제어국은 종속국을 지정하여 데이터 수신여부 .

굿모닝 컴퓨터 학원 8

전송 제어 방식 에러 검출 02,01

– 패리티 검사 : 홀수 /짝수 패리티 비트

– 순환 중복 검사 (CRC:Cyclic Redundancy Check) : 블록 단위로 데이터 전송 시 집단 에러에 대해 신뢰성이 높은 에러 검출 방식 .

에러 수정 01

– 전진 에러 수정 ( FEC:Forward Error Correction)

• 수신측에서 에러가 발생될 경우 직접 에러를 수정하는 방식

• 해밍코드가 대표적인 예

– 후진 에러 수정 (BEC:Back Error Correction)

• 수신측에서 에러를 검사한 후 송식측에 재전송을 요구하는 방식

에러 제어 02,01

– 정지 - 대개 (Stop and Wait)ARQ : 데이터 전송 -> 검사 -> 신호 -> 전송

– 후진 -N(Go-Back-n)ARQ : 여러 개 프레임 연속 전송 -> 프레임 재전송

– 선택적 -재전송 (Selective-Repeat)ARQ: 손상된 프레임만 재전송

굿모닝 컴퓨터 학원 9

전송 제어 방식 전송 제어 문자 02,01

– SOH(Start Of Heading) : 정보 메시지 헤딩 시작– ENQ(ENQuiry) : 데이터 링크의 설정 및 응답 요구– SYN(SYNchronous idle) 동기 문자 유지– ACK(ACKnowledge): 수신 정보에 대한 긍정 응답– NAK(Negative Acknowledge): 수신 정보에 대한 부정 응답

동기 방식– 비동기 전송

• 한번에 한 문자 단위로 전송 .• Start-Stop( 시작 / 정지 ): 시작과 정지 비트를 이용한 데이터 전송

– 동기 전송• 데이터 블록을 만들어 블록 단위로 전송• 전송 효율과 전송 속도가 높아 원거리 전송에 유리 .• HDLC(High level Data Link Cotrol)

– 고급 데이터 링크 제어 , 전송 효율과 신뢰성이 높은 프레임 전송

굿모닝 컴퓨터 학원 10

다중화 다중화 02

– 여러 채널을 동시에 사용함으로써 링크의 효율을 높이는 통신 기법– 다중화 종류 – 주파수 분할 다중화 (FDM:Frequency Division Muliplexing)

• 주파수 대역을을 일정한 작은 단위로 나누어 더 많은 사용자에게 할당 .• 비교적 구조가 간단하고 가격이 저렴 , 보호 밴드으로 대역폭 낭비 , 비교적

이용률이 낮음 . 전화회선에서 저속도의 비동기식에 이용됨 .– 동기 시분할 다중화 (TDM)

• 같은 주파수 대역에서 일정한 시간 폭으로 나누어 사용하는 다중화 .• 동기 전송 방식 .

– 코드 분할 다중화 (CDM) • 같은 주파수 대역에서 서로 다른 코드에 의해서 데이터 송수신이 이루어

지는 다중화 . 동기 전송 방식 . 집중확기 : 여러 개의 채널을 몇 개의 소수 회선으로 공유화 시키는 장비

굿모닝 컴퓨터 학원 11

데이터 회선망 통신망 ?

– 교환장치에 의해서 송신측과 수신측이 통신하는 정보 통신망 .– 기본 요소 : 단말장치 , 전송 장치 , 교환장치– 통신망의 종류 00

• 교환 통신망 : 다수의 가입자 사이에서 교환기에 의해서 통신 .

• 방송 통신망 : 교환장치가 없는 통신망 ( 위성 통신망 , 무선망 , 근거리 )

• 공중 전화 교환망 (PSTN) : 전화 통신망

– 공중 회선 방식 02,01,00

• 회선 교환 : 지정된 경로를 통해서만 실시간 통신 ( 전화망 )

• 메시지 교환 : 목적지 주소를 메시지에 첨부하여 전송 ( 전송 시간 길다 )

• 패킷 교환 : 전송할 데이터를 작은 패킷 단위로 나누어 전송 ( 인터넷 전송 )

– 부가가치 통신망 (VAN) 03,02,01

• 가치가 있는 정보를 가입자에게 정보 서비스를 제공하는 통신망

• 기능 : 전송 기능 , 교환기능 , 통신 처리 기능

굿모닝 컴퓨터 학원 12

데이터 회선망 통신망 ?

– 근거리 통신망 (LAN) 02

• 동일 건물 또는 인접한 건물 내에 있는 노드간을 사호 연결하여 네트워크를 구성한 통신망 .

• LAN 장점

– 전송로 비용 적음 , 전송 지연 시간 짧다 , 고속 전송 , 방송 형탱의 서비스 이용이 가능 . 망 내의 어떤 기기와도 통신 가능

• LAN 위상 (Topology)

– 성형 , 트리형 , 버스형 , 링형• 매체 접속 제어 03,02

– CSMA/CD : IEEE 802.3 표준 규격 , 채널 사용 여부 조사 .– 토큰 버스 : IEEE802.4 표준 규격 , 제어신호 ( 토큰 ) 사용 , 버스형– 토큰 링 : IEEE802.5 표준 규격 , 제어신호 ( 토큰 ) 사용 , 링형 토큰 패싱 : 제어신호 ( 토큰 ) 사용하여 데이터이 충돌을 방지하는

방식

굿모닝 컴퓨터 학원 13

데이터 회선망 인터네트 워킹 통신망 ? 02,01

– 여러 개의 네트워크를 상호 연결하여 마치 하나의 네트워크로 동작시키기 위한 기술 .

– 인터네트 워킹 장비• 리피터 : 신호 증폭기• 브리지 : 동일한 LAN 과 LAN 을 연결하는 장비• 라우터 : 데이터 전송을 위한 경로 설정 장비• 게이트 웨이 : 서로 다른 네트워크를 연결시키는 장비

굿모닝 컴퓨터 학원 14

통신 프로토콜 프로토콜 (Protocol) ? 02,01

– 서로 다른 시스템간의 통신을 위해 상호간의 데이터 교환에 대한 통신 규칙 (약속 ) 을 정의해 놓은 것 .

– 프로토콜의 기본 요소 : 구문 , 의미 , 타이밍

– 프로토콜의 기능• 분할과 재조립 ,캡슐화 , 연결 제어 및 순서 제어 , 흐름 제어 및 에러 제어• 동기 제어 , 주소 지정 , 다중화 / 역다중화

– OSI(Open System Interconnection) 7 계층 03,01

• 개방형 시스템에서 서로 다른 두 시스템 간에 통신을 가능케 하는 7 계층

용용 계층

표현 계층

세션 계층

전송 (Transport) 계층

네트워크 계층

데이터링크 계층

물리 계층

최상위 계층 , 사용자에게 정보 서비스 (Web,FTP등 ) 를 제공

두 장치간의 서로 다른 정보의 표현을 공통으로 변화

통신 장치들간의 상호 작용을 설정 , 유지 , 동기화 기능

목적지에서 메시지의 에러 제어 및 흐름 제어 .

네트워크 접속 설정과 유지 및 해제 기능 , 경로설정 ( 라우터 )인전합 2개의 통신 시스템간 전달 책임 (브리지 )

최하위 계층 , 시스템간 물리적 접속 제어 , 이더넷 (LAN카드 )

굿모닝 컴퓨터 학원 15

통신 프로토콜 TCP/IP( 인터넷 프로토콜 ) ? 02,01

– 인터넷에서 사용되는 표준 프로토콜로 전송 제어 프로토콜 / 인터넷 프로토콜로 구성됨 .

– OSI 7 계층 vs TCP/IP 계층

– IP 주요 기능• 호스트 주소 지정 , 패킷 전달 , 전송 경로 관리• 현재 IPv4 사용 : 32 비트 주소 , 미래 IPv6 사용 예정 : 128 비트 주소

The OSI Model The TCP/IP Model

Application Presentation Application Session (HTTP,FTP,SMTP등 )

Transport Transport - TCP

Network Internet - IPData Link 물리 (Physical) Network - 이더넷

03

굿모닝 컴퓨터 학원 16

통신 제어 경로 배정 ? 02

– 패킷 교환망에서 목적지에 패킷이 최단 거리로 전달하기 위한 경로 선택 기술 .

라우팅 프로토콜– 경로 선택을 위한 프로토콜– 종류

• ERP : 외부 라우터 프로토콜• BGP : 경계 게이트웨이 프로토콜• IRP : 내부 라우터 프로토콜• RIP,IGRP : 거래 벡터 라우팅 방식 이용• OSPF : 링크 상태 라우팅 방식 이용

회선망– ISDN : 종합정보 통신 ( 음성 , 데이터 , 팩시밀리 , 화상 통신 )– B-ISDN : 고품질의 영상 서비스 – ADSL : 기존 전화선에 고속 모뎀을 설치하여 비대칭형 디지털 서비스

( 상 :1M, 하 :12M) 제공 . – VDSL : ADSL 전송 속도를 고속화