네트워크 1 - 1

컴퓨터 통신

 

데이터 통신 - 컴퓨터 등장 이전에 사용된 언어

[신호를 전달하는 전송 매체에 의해 연결된 두 장치 사이에서 발생하는 정보의 전송]

 

송신 : 정보를 전송

수신 : 송신자가 보낸 정보를 받음

전송 매체 : 송신자가 보낸 정보를 수신자에게 전송하는 역할

 

컴퓨터 통신 - 데이터 통신에서의 송/수신자가 컴퓨터 혹은 컴퓨터와 연관된 장치인 경우

(이전엔 송신자와 수신자를 구분하였으나, 현재는 송신과 수신을 동시에 하기 때문에 송수신자로 묶어서 표현)

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컴퓨터 통신 데이터

 

데이터(자료) - 의미를 가진 존재

 

정보 : 데이터가 가지고 있는 내용 또는 그 내용의 해석

신호 : 데이터가 전송 매체(LAN 선, 전파 등) 의 전송 특성에 맞게 전기적 또는 전자기적으로 표현하는 형식

전송 : 통신을 위한 신호의 전달과 처리 과정

 

데이터 단위

- 비트 : 0 또는 1 로 표시되는 가장 작은 정보 단위 

- 바이트 : 8 개의 비트로 나타낼 수 있는 크기의 정보 단위 (1 Byte == 8 bit)

ex) K(킬로 10^3), M(메가 10^6), G(기가 10^9), T(테라 10^12 ) 등

 

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통신 신호의 특성

 

데이터와 신호의 특성

- 전송률 : 단위 시간(초)당 전송되는 정보의 양

 

- bps(bit per second) : 초당 전송되는 비트의 수

 

ex) 2400 bps

-> 2400 * 60(초) = 144,000 b(비트) 전송 (1분당)

-> 144,000 / 8(비트) = 18,0000 B(바이트) 전송 (1분당)

-> 18,000 B = 18KB(분당)

 

[ 아날로그 ]

-  전류, 전압 등과 같이 연속적으로 변화하는 물리량을 이용하여 표현

 

[ 디지털 ]

-  데이터를 0 과 1 같은 숫자나 문자 형식으로 된 수치를 표현

 

https://www.happykoo.net/@happykoo/posts/23

 

[ 아날로그 신호 ]

- 아날로그 신호를 사용해 정보를 전송하는 것

- 아날로그 정보와 디지털 정보 형태 둘 다 전송 가능

- 간선이나 잡음에 의해 원형 훼손 가능성이 큼

 

ex) 전화를 통해 음성을 아날로그 신호로 변환 후 전송, 모뎀을 사용시 디지털 정보를 아날로그 신호로 변조 후 전송

 

[ 디지털 신호 ]

- 디지털 신호를 사용해 정보를 전송하는 것

- 디지털 정보와 아날로그 정보 형태 둘 다 전송 가능

- 수신 측에 정확한 정보 전송 가능

- 표본화, 양자화, 부호화 기법(PCM) 사용

 

ex) VoIP 아날로그 음성을 디지털 신호로 전송, 랜카드를 사용한 컴퓨터 간의 통신

 

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전송 매체

 

[ 전송 매체 ]

- 통신 시스템에서 송신자와 수신자 사이에 신호가 전달되는 물리적인 경로

- 연결선의 유무에 따라 유선/무선 매체로 구분

- 유선 : 동축케이블, 광케이블 등

- 무선 : 3G, LTE, WiFi 등

 

[ 유선 전송 매체 ]

- 송/수신자 사이에 물리적인 매체가 존재하며 신호가 그 매체를 통해 전달되도록 유도하는 매체(구리선, 광케이블)

 

[ 구리선 ]

- 전기 신호를 전달하기 위한 가장 보편적으로 사용되는 매체

- 가격이 저렴하고 배선 작업이 용이하며, 낮은 저항으로 손실이 적음

- 전화 회선, UTP 케이블(LAN 선) 등으로 사용

 

[ 광케이블 ]

- 빛의 전반사 특징을 이용하여 정보를 전송

 

- 장점

• 고속, 대용량 전송에 적합
• 신호 감쇠가 상대적으로 덜하며 전자파 간섭이 거의없음
• 내구성이 상당히 좋음

 

- 단점

• 설치가 어려움
• 연경장치와 케이블 가격이 고가

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[ 무선 전송 매체 ]

- 시간, 거리, (대부분)장소와 관계없이 양방향 통신이 가능한 통신

- 문자, 숫자, 그래픽, 화장, 음성 등의 정보를 무선으로 송/수신

 

무선 전송 매체를 이용한 통신의 종류

- 가능한 서비스: 일반적인 정보 검색, DMB, 위성통신, 전자우편, GPS, 무선 인터넷

 

[ 무선 전송 매체 종류 ]

• 라디오파
  • 라디오 주파수(RF: Radio Frequency) 를 이용하여 데이터를 전송
  • 장점
    • 유선 매체를 사용하는 네트워크와는 달리 컴퓨터 사이에 물리적 매체의 연결을 요구하지 않음
    • 라디오파는 다향성(방향성이 없음) 특성을 가지므로 정확한 위치에 (안테나 등)설치할 필요가 없음

• 마이크로파
  • 라디오파보다 높은 주파수대의 전자기파
  • 장거리 전화 회사들이 전화 전송을 위해 사용(대륙이 큰 나라에서 주로 사용)
  • 한 방향을 향하여 전송되므로 라디오파에 비해 신호가 가로채질 경우 감소
  • 대용량 데이터 전송 가능

• 적외선
  • 가전 기구의 조작에 주로 사용되는 전송 매체(리모컨 등)
  • 가격이 저렴하여 별도의 안테나는 필요하지 않음
  • 휴대폰에서도 적외선을 통해 휴대폰끼리 가까이 두어 사진등을 교류하기도 했음
• 레이저
  • 레이저 광선을 이용하여 공기를 통해 정보를 전달
  • 매우 높은 방향성을 가지며, 직선으로 전송

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전송 기술

 

3요소 : 통신 - 전송 - 연결

 

[ 통신 ]

- 단방향 통신 : 항상 송신기에서 수신기로만 정보의 전송이 이루어지는 통신 방식 (ex 라디오, 텔리비전:아날로그 등)

- 반이중 통신 : 두 장치가 서로 통신할 수는 있지만 동시에 서로 통신할 수 없는 통신 방식(ex 무전기, 워키토키 등)

- 전이중 통신 : 언제나 두 장치가 모두 동시에 전송이 가능하여 양방향으로 전송이 이루어지는 통신 방식(ex 전화)

 

[ 전송 ]

• 직렬 전송
• 하나의 전송 회선을 통해 정보를 순차적으로 송신
• 병렬 전송에 비해 전송 비용이 적음(장거리 전송에 많이 사용)
• 동기식 / 비동기식 전송 방식으로 구분
  • 비동기식 전송
    • 송/수신간에 동기를 맞추지 않고 문자 단위로 구분하여 전송하는 방식
    • 시작 비트(Start bit)와 정지 비트(Stop bit)를 사용해서 정보를 구분
  • 동기식 전송
    • 송/수신 간에 미리 정해놓은 패턴으로 차례대로 정보를 전송하는 방식
    • 정보를 묶음으로 수신한 후 바이트나 문자들로 분리 후 의미 있는 정보로 재구성
• 컴퓨터 내부에서는 주로 병렬 입출력을 하기 때문에 외부 전송 시 직렬 전송 방식 전환

[ 연결 ]

• 점대점 연결
  • 각 컴퓨터와 컴퓨터가 전송 매체에 의해 직접 연결되는 경우
  • 각 연결선은 두 대의 컴퓨터만을 연결
• 공유 매체 연결
  • 모든 컴퓨터들이 공유된 매체를 통해 연결되는 구조
  • 각 전송은 매체에 연결된 모든 컴퓨터들에게 전달
• 스위칭을 통한 연결
  • 한 컴퓨터가 스위치를 통과하여 다른 컴퓨터에 연결되는 구조
    • 회선 교환 : 송/수신자 사이에 물리적인 연결을 구축하고, 이 연결은 점대점으로 직접 연결된 것처럼 동작
    • 패킷 교환 : 공유 매체 연결처럼 중간 경로를 서로 공유하여 사용