44 주 주 : : 정보통신 네트워크정보통신 네트워크44 주 주 : : 정보통신 네트워크정보통신 네트워크

인터넷정보원 및 학술정보자원의 활용담당교수 : 박 양 하

정보통신 시스템정보통신 시스템정보통신 시스템정보통신 시스템

정보통신 시스템정보전송과 정보처리를 결합하여 정보를 전송하고 처리하기 위한 기능을 수행하는 시스템

정보통신 시스템의 구성

정보통신의 구성요소정보통신의 구성요소데이터 단말 장치 (DTE: Data Terminal Equipment)

데이터 통신 시스템과 사용자 간의 접점에 위치전화기 , PC 등송수신 제어기능과 오류 제어기능을 수행하는 전송제어장치와 처리 결과를 외부에 출력하는 입출력 장치로 구성

데이터 전송회선신호변환 장치

모뎀 (Modem: MODulation-DEModulation)디지털 서비스 장치 (DSU: Digital Service Unit)

통신회선이중나선 , 동축케이블 , 광케이블 , 지상 마이크로파 , 위성 마이크로파

통신제어장치 (CCU: Communication Control Unit)데이터 전송계와 데이터 처리의 접점에 위치하여 양쪽을 결합하는 장치통신회선에 대한 관리기능을 수행하고 컴퓨터 측 통신을 제어

정보통신의 구성요소 (Cont’d)정보통신의 구성요소 (Cont’d)

통신회선의 장단점

통신회선의 방식통신회선의 방식

회선 교환 방식 (Circuit Switching)전송 중 항상 일정한 경로를 사용전화선

통신회선의 방식통신회선의 방식

메시지 교환 방식 (Message Switching)회선 교환의 비효율적인 회선 이용을 개선한 데이터 통신용 교환 방식으로 가변 길이의 메시지 단위로 저장하여 전송초기 전자 메일 전송 방식으로 사용했으나 현재는 사용 안함

통신회선의 방식 (Cont’d)통신회선의 방식 (Cont’d)

패킷 교환 방식 (Packet Switching)패킷 형태로 만들어진 일정 길이의 전상 단위 데이터를 적당한 통신 경로를 선택하여 전송회선 교환 방식과 패킷 교환 방식의 장점만을 수용인터넷

패킷 교환 방식패킷 교환 방식

장점 네트워크가 일종의 버퍼의 기능을 수행하므로 처리 속도가 다른

기기들 간의 정보 전송 가능 노드와 노드 간의 회선을 다수의 패킷들이 공유하므로 전송이

없는 상태에서도 회선을 점유하는 회선 교환 방식에 비해 전송 효율이 높음

패킷 별로 우선순위를 적용해 우선순위가 높은 패킷을 먼저 전송할 수 있음

데이터 전송 시 과부하가 발생하면 전송 지연이 발생하지만 패킷의 송신 가능

단점 대량의 데이터 전송 시 전송 지연

정보통신 네트워크의 구분정보통신 네트워크의 구분

네트워크 범위에 따른 구분LAN (Local Area Network)

1Km 이내의 좁은 지역 , 빌딩 , 학교 연구소 등 일정 지역 내 여러 대의 컴퓨터간 통신을 위한 통신망고속

MAN (Metropolitan Area Network)몇 개의 건물 혹은 도시 전체를 연결하는 통신망WAN 에 비해 고속

WAN (Wide Area Network)건물 , 기업 , 도시 및 국가간 등 넓은 지역을 기간망을 통해 연결하는 통신망저속

정보통신 네트워크의 구분(Cont’d)정보통신 네트워크의 구분(Cont’d)

네트워크 위상에 따른 구분점대점 (Point-to-point ) (a) 점대다 (Point-to-multipoint) (b)버스 (Bus) (c) 트리 (Tree) (d)스타형 (Star) (e)링형 (Ring) (f)망형 (Mesh) (g)7 가지의 토폴로지 중 망형 토폴로지만 WAN 에서 주로 사용하고 , 나머지는 대부분 LAN 에서 자주 사용

정보통신 네트워크의 구분(Cont’d)정보통신 네트워크의 구분(Cont’d)

네트워크 기능에 따른 분류전화망공중전화망 (PSTN: Public Switched Telephone Network)공중데이터통신망 (PSDN: Packet Switched Data Network)종합정보통신망 (ISDN: Integrated Service Digital Network)비동기식전송모드 (ATM: Asynchronous Transfer Mode)무선통신망위성통신망이동통신망케이블 TV 망부가가치통신망 (VAN: Value Added Network)지능망 (IN: Intelligent Network)

초고속 통신망초고속 통신망

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

초고속 통신망초고속 통신망VDSL (Very high-data rate Digital Subscriber Line)

VDSL 은 대칭형 서비스와 비대칭형 서비스를 제공 비대칭형 서비스 : 하향 속도 13~52Mbps, 상향 속도 1.6~6.4Mbps 대칭형 서비스 : 양방향으로 13Mbps, 26Mbps 의 전송 속도를 제공' 광섬유의 가정화 (FTTH:Fiber to the Home)' 를 위한 최종 단계로 평가되는 기술인터넷방송 , VOD, 원격교육 , 고화질텔레비전 등 대용량 멀티미디어 서비스단점

서비스할 수 있는 거리가 짧다는 점 , 1.4~2.5km 정도가 서비스할 수 있는 한계지역별 사용자가 증가할수록 속도가 떨어지는 단점

VDSL 의 특징ADSL 에 비해 매우 빠른 속도를 제공비대칭형 서비스와 대칭형 서비스를 제공서비스 지역에 제한사용자 수에 비례로 속도가 감소

초고속 통신망초고속 통신망

HDSL(Hyper Digital Subscriber Line) Hyper DSL 을 의미전용 모뎀을 구입할 필요 없이 랜카드만 있으면 접속 가능하기 때문에 비교적 값이 저렴 빌딩이나 아파트까지 전용선을 끌고 와서 MDF 실 ( 단자함 ) 에서 각각의 사무실이나 세대에게 분배구내 네트워크를 이용할 때는 10Mbps~100Mbps 의 빠른 속도로 데이터 전송 가능전용선을 쓰기 때문에 안정적으로 연결가입자가 늘면 512K 에서 T1/E1 급의 전용선으로 확장단점

이용자가 많이 접속할수록 속도가 떨어짐거리에 따른 제약

초고속 통신망초고속 통신망

HDSL(Hyper Digital Subscriber Line) Hyper DSL 을 의미전용 모뎀을 구입할 필요 없이 랜카드만 있으면 접속 가능하기 때문에 비교적 값이 저렴 빌딩이나 아파트까지 전용선을 끌고 와서 MDF 실 ( 단자함 ) 에서 각각의 사무실이나 세대에게 분배구내 네트워크를 이용할 때는 10Mbps~100Mbps 의 빠른 속도로 데이터 전송 가능전용선을 쓰기 때문에 안정적으로 연결가입자가 늘면 512K 에서 T1/E1 급의 전용선으로 확장단점

이용자가 많이 접속할수록 속도가 떨어짐거리에 따른 제약

초고속 통신망초고속 통신망

ISDN(Integrated Services Digital Network)전송 /교환이 디지털화 된 별도의 데이터 전송 회선하나의 회선으로 전화뿐만 아니라 PC 통신 , 팩스 등 광범위한 서비스를 제공통신 채널 한 개당 속도는 64Kb, 두 개의 통신 채널을 동시에 사용하면 128KB 의 전송 속도 ISDN 1 회선의 사용료는 전화선과 동일하므로 이 경우 일반 전화요금의 2 배 현재는 거의 이용되지 않음

무선 랜유선 랜의 확장과 대안으로 구현AP(Access Point) 를 이용하면 인터넷의 연결 , 사용자간에 연결이 가능무선 랜의 사용은 AP 가 커버할 수 있는 지역 안에서만 가능 (핫스팟 )

OSI 참조모델OSI 참조모델

OSI(Open System Interconnection)ISO 에 의해 제안된 7 계층 모델네트워크로 구성된 컴퓨터가 어떻게 데이터를 전송할 것인가에 대한 국제 표준 규약 및 참조 모델

OSI 7 Layers

계층 역할물리 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 7 계층에서의 기능OSI 7 계층에서의 기능

TCP/IP 프로토콜TCP/IP 프로토콜

TCP/IP 의 이해 네트워크와 네트워크를 연결하는 데 사용하는 프로토콜전송 제어 프로토콜 (TCP : Transmission Control Protocol) 과 인터넷 프로토콜 (Internet Protocol) 을 의미1983년에 알파넷 (ARPANET) 의 공식 프로토콜로 채택된 후 빠르게 전파되어 현재 인터넷의 표준 프로토콜서로 다른 환경에서도 사용 가능하며 인터넷의 기본이 되는 프로토콜인터넷에 접속하기 위한 프로토콜 중에서 가장 중요한 기능을 하는 TCP 와 IP프로토콜 또는 여러 프로토콜의 집합TCP/IP 를 지원하는 네트워크에 연결된 컴퓨터

TCP/IP 지원하는 소프트웨어만 있으면 이 기종간의 통신이 가능

TCP/IP 프로토콜 구조TCP/IP 프로토콜 구조

네트워크 접속 계층 , 인터넷 계층 , 전송 계층 , 응용 계층으로 구분

TCP/IP 의 계층TCP/IP 의 계층

네트워크 접속 계층 (Physical & Data link layer)운영체제의 네트워크 카드와 디바이스 드라이버 등과 같이 하드웨어적인 요소와 관련되는 모든 것을 지원하는 계층이더넷 , 802.11x,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

TCP/IP 의 계층 (Cont’d)TCP/IP 의 계층 (Cont’d)

인터넷 계층 (Internet Layer)네트워크 계층이라도 함네트워크상의 패킷 전송 제어IP, ARP, ICMP, IGMP네트워크 계층의 역할은 데이터그램을 정확한 수신지로 전송

데이터그램 : IP 프로토콜에서 다루는 패킷 데이터송신측

상위 계층에서 전달받은 패킷에 IP 주소를 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

TCP/IP 의 계층 (Cont’d)TCP/IP 의 계층 (Cont’d)

전송 계층 (Transport Layer)상위 계층에서 볼 때 , 두 개의 호스트간의 자료 전송을 담당하는 계층TCP, UDP 두 종류의 프로토콜이 사용네트워크 양단의 송수신 호스트 사이에서 신뢰성 있는 전송 기능 제공OSI 모델에서 세션 계층의 일부 기능과 전송 계층에 해당수신측

상위 계층으로부터 전달받은 데이터를 효율적으로 전송하기 위해 패킷 단위로 분할

수신측하위 계층으로부터 전달받은 패킷을 원래 데이터로 재결합

TCP/IP 의 계층 (Cont’d)TCP/IP 의 계층 (Cont’d)

응용 계층 (Application Layer)TCP/IP 프로토콜의 범위는 응용 계층의 프로토콜까지 포함해당되는 프로토콜과 서비스에는 Telnet, FTP(File Transfer Protocol), SMTP(Simple Network Transfer Protocol) 등인터넷 메일 프로그램이나 웹 브라우저 등이 사용자가 직접 사용하는 TCP/IP 의 프로토콜을 이용한 응용 프로그램들로 응용 계층 분류

인트라넷과 엑스트라넷인트라넷과 엑스트라넷

인트라넷 (Intranet)조직 내부에서 자체적으로 네트워크 환경을 구축조직 내부의 업무 및 정보 공유 등을 효율적으로 하기 위한 폐쇄형 내부 네트워크인터넷 기술을 이용하여 근거리 통신망을 구축하고 구성원이 웹 브라우저를 통해 조직 내 업무를 처리비교적 저렴한 비용으로 구축 가능

엑스트라넷 (Extranet)여러 곳에 분산된 조직이나 개개인을 인터넷을 통해 연결한 폐쇄형 네트워크 환경인터넷과 인트라넷의 교량 역할Internet of LAN