네트워크 1 - 2

컴퓨터 통신의 발전

 

초기의 컴퓨터 통신

• 네트워크
  • 지역적으로 분산된 위치에 컴퓨터 시스템 간에 데이터 통신을 하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어들의 집합
• 직접 연결
  • 초기 통신 시스템은 근거리에 위치한 다수의 컴퓨터들을 직접 연결하는 점대점 연결 사용
  • 컴퓨터의 수가 증가, 거리가 멀어짐에 따라 비용과 복잡성의 증가로 비효율적
  • N개의 컴퓨터를 직접 연결하기 위해서는 N(N-1)/2개 연결 필요

현재의 컴퓨터 통신

• 네트워크
  • 컴퓨터 사이에 주고받는 패킷의 형식
  • 직접 연결의 단점 때문에 직접 연결하지 않으면서 서로 통신이 가능한 네트워크가 등장
  • 각 컴퓨터들을 식별하기 위한 주소(IP 등) 부여
• 네트워크 장비
  • 네트워크 인터페이스카드(NIC/랜카드)
  • 전송 매체
  • 네트워크 소프트웨어
• 인터넷
  • 네트워크에서 정의된 규약(물리주소, 프레임의 형식, 매체 접근 방법 등)에 따라 통신 가능
  • 서로 다른 네트워크는 다른 통신 규약을 갖기 때문에 직접 통신이 불가능
  • 서로 다른 네트워크에 연결된 컴퓨터들 사이의 통신을 제공하기 위해 가상적 네트워크인 인터넷 등장
  • 네트워크를 연결하여 그들 사이의 서로 다른 특성들을 변환시켜주는 개념적인 네트워크

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컴퓨터 통신 프로토콜

 

[ 프로토콜 ]

• 통신을 위해 합의된 통신 규칙이나 약속들의 집합
  • 두 컴퓨터가 서로 다른 형식을 갖는 메시지를 서로 다른 속도로 전송한다면 통신이 정상적으로 수행이 안됨, 통신하기 이전 서로 주고받을 신호의 형태와 전송 시간 및 속도, 메시지의 형식, 오류 처리 방법 등을 미리 약속

[ 계층적 프로토콜 ]

• 통신 기능에 따라 여러 계층으로 구분하여 정의
• 복잡하고 다양한 통신 기능들을 하나의 규약집으로 묶어 정의하는 것은 비효율적이기 때문에 단계별 즉, 계층적으로 규약을 정함
• OSI 7계층(대표적인 계층 프로토콜)
  • 1계층 : 물리 계층
    • 기계적, 전기적, 기능적 절차적 특성을 정의
    • 비트 스트림을 물리적 매체를 통해 전송
  • 2계층 : 데이터링크 계층
    • 물리적인 링크를 통하여 동기화, 에러 제어, 흐름 제어 등을 통해 패킷을 전송
    • 16진수 12개로 만들어진 MAC 주소를 객체 간 통신에 사용
    • MAC 주소는 고유함
  • 3계층 : 네트워크 계층
    • 8비트의 숫자 4개로 구성된 IP 주소 체계로 사용
    • 경로 제어와 통신량 제어 등을 수행
  • 4계층 : 전송 계층
    • 종단 간의 신뢰성 있고, 투명한 데이터 전송을 제공
    • 오류 제어, 통신량 제어, 다중화를 제공하며 응용 프로그램 간 통신을 위해 포트를 사용
  • 5계층 : 세션 계층
    • 두 시스템 간의 통신 중 동기화를 유지하고 데이터 교환을 관리
    • 정보 교환을 효과적으로 할 수 있도록 전송 계층에서 설정된 종단 간의 논리적인 연결에 추가 서비스를 제고
  • 6계층 : 표현 계층
    • 데이터의 구조를 하나의 통일된 형식으로 표현
    • 데이터의 압축과 암호화 기능을 수행
  • 7계층 : 응용 계층
    • 사용자나 응용 프로그램 간의 데이터 교환이 가능하게 하는 계층
    • HTTP, FTP, 터미널 서비스, 여러 메일 프로그램, 디렉토리 서비스 등을 제공
• 패리티 검사
  • 각 데이터에 대해 부가적인 비트(패리티 비트)를 계산하여 각 문자에 이 비트를 덧붙여 송신
  • 수신 후 패리티 비트를 계산하여 송신자가 보낸 패리티 비트와 비교, 동일하지 않으면 오류로 판단
  • 일부 오류를 판단이 안돼 요즘에는 사용하지 않음
• 첵섬(checksum)
  • 전송할 데이터에 대한 첵섬을 계산(총합)하여 데이터와 함께 전송
  • 비교 후 일치하지 않으면 오류로 판단
  • 이 또한 일부 오류가 판단이 안돼 요즘엔 사용하지 않음
• CRC
  • 전체 전송되는 데이터를 하나의 2진 정수로 표시되는 다항식으로 취급
  • 다항식을 미리 정해진 고정된 이진 정수의 다항식으로 나눈 후에 나머지 값을 오류 발견을 위한 부가 정보로 전송
    • 나머지 값을 CRC 로 정의

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컴퓨터 통신 표준화

 

[ 표준 ]

• 정의 : 일반적으로 산업관계 표준으로서 "과학기술적인 표준"(ex KS 규격이나 법정 계량 단위 등)을 우선적으로 떠올리게 됨
• KS A 3001  ~ 2
  • 관계되는 사람들 아이에서 이익 또는 편리가 공정하게 얻어지도록 통일, 단순화를 목적으로 물체, 성능, 능력, 배치, 상태, 동작, 절차, 방법, 수속, 책임, 의무, 권한, 사고방법, 개념에 대해 규정한 결정
• ISO / STACO(1961)
  • 개개인의 표준화 노력의 성과로서 어떤 공인된 단쳉에 의해 승인된 것
• ISO / IEC Guide 2(1978)
  • 일반인이 입수할 수 있는 시방서나 그 밖의 문서
  • 이것에 의해 영향을 받는 모든 이해관계 당사자들 간의 협력과 합의 또는 전체적인 승인을 얻어 시작되는 것
  • 최적의 사회이익을 촉진하며 표준화 단체에 의해 승인받는 것

 

[ 표준화 ]

• 정의 : 일반적으로 사물에 합리적인 기준(standard)을 설정하고 다수의 사람들이 어떤 사물을 그 기준에 맞추는 것
• KS A 3001 (품질 관리 용어)
  • 표준을 설정하고 이것을 활용하는 조직적 행위
• ISO / STACO(1961)
  • 관계되는 모든 사람들의 편익을 목적으로 하는 특정한 활동을 향해 바르게 접근하기 위한 규칙을 작성하고 이를 적용하는 과정
• ISO / IEC Guide 2(1978)
  • 과학, 공업기술 및 경제분야에 있어서 문제를 되풀이해서 적용할 수 있는 해결책을 부여하는 활동
• 목적: 어떤 주어진 상황에서 최선의 질서를 유지하는 일
• 표준화에 대한 공통적인 정의
  • 어떤 특정의 활동을 순서 있게 접근할 목적으로 규칙을 세우고, 이것을 적용하는 과정에서 관계하는 모든 사람들의 이익. 최우량의 경제성을 촉진함은 물론, 기능적인 조건과 안전성의 요구까지 유의하면서 관계하는 모든 사람들의 협력 하에 이루어지는 조직적인 행위
• 특징 
  • 여러 기업이나 연구소 및 대학에서 통신 장비나 통신 기술을 개발
  • 개발이 서로 독립적이며 개별적으로 수행된다면, 서로 다른 기술과 장비 간의 호환성이 없어짐
  • ISO(International Standards Orgarnization)에서 상호 연결을 위한 OSI7계층 모델 제안
  • 전화 전송, 전신 교환, 신호 전송 및 잡음 등의 전기 통신에 관한 표준화는 ITU-T 의 권고안을 따름
  • 인터넷 표준 규격은 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 발표한 공식 기술 문서 RFC에 따름