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종원 진
5 years ago
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1 제 1 장 컴퓨터네트워크개요 제1절제2절제3절제4절제5절제6절 데이터통신컴퓨터네트워크스위칭네트워크프로토콜표준주소지정

2 제 1 절 데이터통신 데이터통신 (data communication) 은특정전송매체 ( 유선또는무선매체 ) 를통해장치사이 ( 단말기와단말기사이 ) 에데이터를주고받는행위를말한다. 데이터통신을하기위한조건인통신장치는하드웨어와소프트웨어의조합으로이루어지며, 보다효과적인데이터통신시스템은기본적으로전달 (delivery), 정확성 (accuracy), 적시성 (timeliness) 등의특성을가져야한다. 전달 : 시스템은정확히데이터를목적지에전달해야한다. 정확성 : 시스템은데이터를정확히전달해야한다. 적시성 : 시스템은시간내에데이터를전송해야한다. [ 그림 1-1] 데이터통신시스템의기본구성도 1. 구성요소데이터통신의구성요소로는메시지, 송신자, 수신자, 전송매체, 프로토콜등이있다. ⑴ 메시지 (message) 통신의대상이되는정보나데이터를의미하며텍스트, 숫자, 그림, 소리, 영상물등이이에해당한다. 이들은단일메시지와멀티메시지유형으로나눌수있다. 제 1 절데이터통신 29

3 컴퓨터과학과 3 단계 ⑵ 송신자 (sender) 데이터메시지를보내는장치로서흔히단말기라고한다. 이에해당하는장치로는컴퓨터, PDA, 전화기등이있다. ⑶ 수신자 (receiver) 메시지를수신하는장치를말한다. 이에해당하는장치로는컴퓨터, 전화기, 라디오, 텔레비전등이있다. ⑷ 전송매체 (medium) 메시지를송신자에서수신자까지전송하는물리적인수단을의미한다. 전송매체는유선매체와무선매체로나눌수있으며유선매체로는이중꼬임선, 동축케이블, 광케이블등이, 무선매체로는라디오파, 적외선, 위성파, 마이크로파등이사용되고있다. ⑸ 프로토콜 (protocol) 데이터통신을하기위한규약으로통신을하고자하는장치들사이의상호같은환경이되도록만들어주는것을의미한다. 따라서장치간의프로토콜이존재하지않는다면언어체제가다른사람들간대화를나누는것과같다고할것이다. 2. 데이터표현데이터통신에서데이터표현은숫자나문자, 특수기호등을사용하며이는인간이나단말장치가인지할수있는체제의표현과도같다고할수있다. 특히디지털컴퓨터에서모든프로그램명령과데이터는정해진형태를사용하며, 이진표기법이나이진화십진표기법 (BCD) 등으로정리된전기적인신호로변환하여기록된다. 데이터표현방식으로는문자, 숫자, 이미지, 오디오, 영상등이있다. 문자 : 비트패턴을이용하여표현할수있다. 유니코드값을많이사용 숫자 : 비트패턴을이용하여표현할수있다. 2진수의변환등으로표현 화상 : 픽셀로나눈후, 각픽셀의비트패턴으로표현 오디오 : 아날로그신호를디지털신호로변환하여전송 30 제 1 장컴퓨터네트워크개요

4 비트패턴 기본적인사항 1 비트는 2 진수가아닌패턴으로이해해야한다. 2 숫자는비트패턴으로표현할수있는수많은정보유형중하나일뿐이다. 3 N 개의비트로표현할수있는패턴의수 =2 N 4 1byte=8bits 비트패턴의명명법 (pattern name) 1 비트패턴은 4 비트로묶어보는것이편하다 ( ). 2 그래서 16 진수명명법이많이사용된다 (0x28AC). 3 3 비트씩묶어보는경우도있다 ( ). 4 그래서 8 진수명명법이사용되기도한다 (0152). 5 2 진수, 8 진수, 16 진수명명법은패턴을표현하는방법이며일반적인숫자정보가아니다. 비트, 바이트의단위 1 바이트의단위는두가지방식으로표현할수있다 (SI decimal prefixes, IEC binary prefixes). 2 관습적으로는 IEC 수치를 SI 단위로부른다 (210=1024bytes=1kilobyte). 픽셀 (pixel) 픽셀은영어로그림 (picture) 의원소 (element) 라는뜻을갖도록만들어진합성어로우리말로는화소라고 번역한다. 따라서화소의수가많을수록해상도가높은영상을얻을수있다. 같은면적안에픽셀, 즉화소가더조밀하게많이들어있을수록그림이더선명하고정교하기때문이다. 이그림은해상도가 640 픽셀 480 픽셀이다. 라는말은이그림속에작은사각형점 ( 즉화소 = 픽셀 ) 이 =30 만 7200 개들어있다는뜻이된다. 3. 데이터흐름방향데이터전송방식 (transmission mode) 은서로연결된두단말장치간에서신호의흐름에따른방향을정의할때사용하는방식으로단방향방식, 반이중방식, 전이중방식등이있다. 따라서 2개의단말기간에데이터의흐름방향에의한통신방식은다음그림과같이분류할수있다. 제 1 절데이터통신 31

5 컴퓨터과학과 3 단계 [ 그림 1-2] 데이터전송방식의분류 ⑴ 단방향방식 (simplex mode) 데이터통신에서의단방향방식은자동차차로에서의일방통행로와같다고할수있다. 즉데이터의흐름이한방향으로만전송이가능하여송신만일방적으로이루어지는방식으로반대방향전송이불가능하므로수신측에서응답할수없는경우와같다. 예로는텔레비전, 라디오또한컴퓨터주변기기에서모니터와자판의상호연결을통한통신과같다고할것이다. [ 그림 1-3] 단방향방식 (simplex mode) ⑵ 반이중방식 (half-duplex mode) 반이중방식은양방향통행이가능한외길과같다. 차들이한쪽방향으로이동하면다른방향의차들은기다려야한다. 즉데이터전송시양방향으로전송이가능하지만동시에양방향으로전송할수없으므로정보의흐름을전환하여한순간에반드시한방향으로만전송하게된다. 전송데이터가적고통신회선용량이적을때사용하는방식으로무전기, 민간햄 [ 민간방송용라디오 (CB radio)] 등의통신방식이이에해당한다. 32 제 1 장컴퓨터네트워크개요

6 [ 그림 1-4] 반이중방식 (half-duplex mode) ⑶ 전이중방식 (full-duplex mode) 전이중방식은동시에양방향으로통행이가능한 2차선도로와같다. 전이중방식에서신호는링크의용량을공유해서양방향으로전달한다. 이러한공유는각링크가물리적으로분리된서로다른두개의전송통로를갖게하거나채널의전송용량을반으로나누어서로반대방향으로흐르게하는두가지방법으로이루어질수있다. 전이중방식은정해진시간에많은양의데이터를전송하거나통신회선의용량이많을때, 전송효율이높을때사용할수있다는장점과회선비용이다른방식에비해 2배정도소요되는단점이있다. [ 그림 1-5] 전이중방식 (full-duplex mode) 제 1 절데이터통신 33

7 제 1 장 확 인 학 습 문 제 01 다음중데이터통신의목적이아닌것은? 1 정확성 2 다양성 3 효율성 4 보안성 데이터통신에서는신속성, 정확성, 경제성 ( 효율성 ), 보안성등이요구된다. 02 다음은데이터통신의발전단계를나타내고있다. 이중네트워크의발전과정이순서대로나열된것은? 1 음성회선 ISDN PSTN 디지털전용회선 데이터전용교환망 2 음성회선 PSTN 데이터전용교환망 디지털전용회선 ISDN 3 음성회선 PSTN 디지털전용회선 데이터전용교환망 ISDN 4 음성회선 ISDN 디지털전용회선 데이터전용교환망 PSTN 네트워크의발전과정은음성통신 공중전화망 (PSTN) 디지털전용회선을위한통신 데이터전용교환망 종합정보통신망 (ISDN) 순으로발전해왔다 제 1 장컴퓨터네트워크개요

8 03 다음중데이터통신의구성요소에해당하지않는것은? 1 메시지 2 전송매체 3 정보처리원 4 프로토콜 데이터통신은메시지, 전송매체, 프로토콜로구성되어있다. 04 정보통신에대한설명이잘못된것은? 1 정보통신을하기위해서는반드시컴퓨터가필요하다. 2 정보통신이란정보를만든생산자로부터그정보를필요로하는소비자에게전달하는행위이다. 3 정보를만든생산자를송신자라고한다. 4 정보를필요로하는소비자를수신자라고한다. 데이터또는정보를전송하기위해서는단말기가필요하다. 굳이컴퓨터라는단말기뿐만아니라핸드폰, PDA 등기타통신이가능한단말기들도사용가능하다. 05 프로토콜을형성하는기능중각계층의데이터에제어정보를부착하는것을뜻하는것은? 1 캡슐화 3 세분화 2 대중화 4 동기화 OSI 7 계층에서각계층의데이터에제어정보부착을캡슐화라고한다 확인학습문제 97

9 컴퓨터과학과 3 단계 06 두실체간에통신을하기위해무엇을, 어떻게, 언제통신할것인가에대해서로약속한일련의절차나규범을무엇이라고하는가? 1 프로그램 3 인터페이스 2 프로세스 4 프로토콜 프로토콜이란통신규약, 즉통신을하기위한기본틀과같다. 07 프로토콜의계층구조에서그기본구성요소에해당하지않는것은? 1개체 (entity) 3구문 (syntax) 2접속 (connection) 4데이터단위 (data unit) 프로토콜의주요요소에는구문, 의미, 타이밍등이있다. 위와같은문제에서는프로토콜의계층구조의기본구성요소와혼돈하지않도록주의해야한다. 08 통신에있어병렬통신과비교하여직렬통신의특징에해당하지않는것은? 1 데이터를순차적으로전송한다. 2 경제적이며원거리통신에적합하다. 3 전송속도가느리다. 4 컴퓨터와주변기기사이의데이터전송에사용한다. 4 병렬통신에해당한다. 이와같은문제는직 병렬통신방식에대한이해도를묻는문제로이에대한충분한이해가요구된다 제 1 장컴퓨터네트워크개요

10 제 1 절 데이터신호 물리계층에서전송매체를통해전송하고자하는단말기에데이터또는정보를전기적신호로변환하여전달한다. 즉전송하고자하는다른컴퓨터나기타단말장치들이가지고있는데이터 ( 텍스트, 이미지, 영상 ) 등을가공하여전송하며멀리있는통신센터로신호를전달하는것은모두네트워크와의연계를통해정보전송을수행하는것과같다. 문자, 음성, 이미지, 수치데이터, 코드값등목적지의사용자가읽어서의미를알수있는메시지는그무엇이든정보가될수있다. 사람이나응용프로그램이사용가능한정보는네트워크상으로전송될수있는형태는아닐것이다. 이는사진을말아서전선에넣고특정영역을걸쳐전송할수없는것과같다. 이를전송하기위해서는사진의내용을부호화하여전송해야만한다. 실제사진을보내는대신에수신장치에서사진을재구성하는방법을알수있도록해주는 1과 0의흐름을만들어내기위해부호기를사용하는원리를적용하는것과같다. 따라서이런신호들을전송매체는전기적신호형태의에너지로변환하여전송하게되는것이다. 1. 아날로그신호아날로그전송 (analog transmission) 이란아날로그데이터나디지털데이터등데이터의종류에관계없이모두아날로그신호로변환하여전송하는것을말한다. 아날로그데이터의경우신호변환장치를통해전기적인신호와같은아날로그신호로변환하여전송한다. 디지털데이터의경우에는모뎀을통해아날로그신호로변환하여전송한다. 아날로그전송은기존의전화망을이용할수있다는장점이있다. 그러나신호가일정거리를지나면그세기가감소되어증폭기를사용하여감소된신호를증폭해주어야한다. 이때신호만을증폭하는것이아니라잡음까지증폭한다는단점이있다. 이경우음성과같은아날로그데이터인경우에는별문제가없지만디지털데이터인경우에는에러가발생한다. 따 제 1 절데이터신호 111

11 컴퓨터과학과 3 단계 라서아날로그전송은디지털데이터보다는아날로그데이터전송에더적합하다고할수있다. [ 그림 2 1] 은데이터형태에따른아날로그전송방식을나타낸것이다. [ 그림 2-1] 데이터형태에따른아날로그전송방식 아날로그신호는정현파 (sin wave) 의주기적형태로나타낸다. 따라서정현파에서는진폭, 주기또는주파수, 위상의 3가지로나타낼수있다. [ 그림 2-2] 전형적인아날로그신호 ( 정현파 = 사인파 ) ⑴ 진폭진폭은신호의높이를의미한다. 진폭의최대치는수직축상에서정현파가도달하는가장높은값이다. 진폭의단위는신호의종류에따라변하며전자신호의단위로는보통볼트, 암페어, 와트등을사용한다. 112 제 2 장물리계층및매체

12 ⑵ 주기와주파수주기는신호가한사이클을완성하는데걸리는시간의양을나타낸다. 주파수는 1초동안에생성되는신호주기의수를말한다. 따라서주파수는 1초당사이클의반복횟수와같다. 주파수=1/ 주기, 주기=1/ 주파수 와같이나타낼수있다. ⑶ 위상위상은시각 0시에대한파형의상대적인위치를말한다. 만약시간축을따라앞뒤로이동될수있는파형이있다면이때의위상은그이동된양을말한다. 또한위상은첫사이클의상태를표시한다. 위상은각도나라디안으로측정한다. 360도의위상이동은파형이시간축을따라완전히한주기만큼이동한것에해당한다. 180도의위상이동은반주기, 90도의위상이동은 1/4주기의이동에해당한다. 2. 디지털신호디지털전송은아날로그데이터나디지털데이터에관계없이모두디지털신호로변환하여전송하는것을말한다. 아날로그데이터의경우에는신호변환장치를통해디지털신호로변환하여전송하고, 디지털데이터의경우에는부호변환기를통해그대로전송한다. 코덱 (codec) 이란부호기와복호기의약자로서아날로그데이터를디지털신호로변환하거나디지털신호를아날로그데이터로변환시켜주는역할을한다. 디지털전송은아날로그전송과마찬가지로신호가일정거리를지나면그세기가감소되어리피터를사용하여감소된신호를증폭해주어야한다. 그러나아날로그전송에서사용되는신호와잡음을모두증폭하는증폭기와는달리신호만을증폭해주는장점을가지고있다. 이러한이유때문에디지털전송이아날로그전송보다에러가적어최근에는대부분의전송시스템에서사용되고있다. [ 그림 2-3] 데이터형태에따른디지털전송방식 제 1 절데이터신호 113

13 컴퓨터과학과 3 단계 디지털신호는비주기적이어서주기나주파수를사용하지않는다. 주기대신비트간격, 주 파수대신비트율이라는 2 가지새로운용어로디지털신호를설명한다. 비트간격 : 하나의단일비트를전송하는데드는시간을의미한다. 비트율 : 시간당비트간격의개수로 1 초동안전송된비트의수를의미하며일반적으로 bps 로나타낸다. [ 그림 2-4] 비트율과비트간격 3. 아날로그와디지털신호아날로그란연속적인것을의미하며디지털이란이산적인것을의미한다. 예를들어시침, 분침, 초침이있는시계는아날로그시계라할수있고숫자로표시되는시계는디지털시계라할수있다. 아날로그시계는초침, 분침, 시침이모두연속적으로작동하는것을, 디지털시계는초, 분, 시간모두불연속적인숫자로나타내는것을알수있다. 아날로그데이터란연속적인값을가지는데이터를말하며디지털데이터란이산적인값을가지는데이터를말한다. 아날로그데이터의예로는사람의음성, 온도, 압력등을들수있다. 반면에디지털데이터는 1과 0만을사용하는 2진디지털데이터를사용한다. 이와같은아날로그또는디지털데이터를정보통신시스템에서는한지점에서다른지점으로전송하기위해각각아날로그신호와디지털신호로변환한다. 114 제 2 장물리계층및매체

14 아날로그신호란계속적으로변화하는일종의전자기파로서유선과무선을통해전송이가능하다. 이에반해디지털신호란전압펄스의연속으로구성되어양 (+) 은 1을, 음 (-) 은 0 을또는양 (+) 은 0을, 음 (-) 은 1을나타내며유선을통해서만전송이가능하다. [ 그림 2 5] 는아날로그신호와디지털신호를나타낸것이다. [ 그림 2-5] 아날로그신호와디지털신호 4. 전송장애전송장애 (transmission impairments) 란송신기와수신기간의정보를전달하는데있어서전송신호가열이나전자기장등의요인혹은전송매체의물리적특징등에의해송신직전의신호와달라지는것을말한다. 가장대표적인손상으로는신호의감쇠 (attenuation) 현상과지연으로인한왜곡 (delay distortion) 현상, 잡음 (noise) 을들수있다. ⑴ 감쇠현상 (Attenuation) 감쇠로인한신호의약화현상이란전송신호가거리에따라약해지는현상을말하며이는모든전송매체에서발생하는현상이다. 유선매체에서는전송신호의강도가거리에따라처음에는급격히감소하다가점차완만히줄어드는대수 (logarithm) 형태를띤다. 감쇠의정도는데시벨 (db) 을단위로나타낸다. 무선매체에서는거리뿐만아니라주변의대기환경에대해서도영향을받는복잡한양상을갖는다. 서로떨어진사람들사이의대화에서처럼전송신호는수신측에서인지할수있을만한강도로유지되어야한다. 따라서전송중에섞이는잡음의상대적크기를작게하여발 제 1 절데이터신호 115

15 제 2 장 확 인 학 습 문 제 01 인터페이스의주요기능중그특성에해당하지않는것은? 1 기계적특성 3 기능적특성 2 전기적특성 4 화학적특성 물리계층에서의인터페이스특성에대한문제이다. 주요특성으로는기계적, 전기적, 기능적특성이있다. 02 데이터를전송할때전송매체를통한신호의전달속도가주파수의가변적속도에따라왜곡되는현상을무엇이라고하는가? 1 감쇠현상 (attenuation) 3 누화잡음 (crosstalk) 2 지연왜곡 (delay distortion) 4 상호변조잡음 (inter modulation noise) 전송매체를통해데이터를전송할때있어발생하는왜곡현상을묻는문제이다. 전송매체에따라발생할수있는왜곡현상으로는지연왜곡을들수있다. 03 채널을통해보낼수있는채널대역폭과데이터양의관계는어떻게되는가? 1 반비례 2 제곱근에비례 3 3분의 1비례 4 비례 채널에서의대역폭과데이터의양에따른관계는비례관계이다 확인학습문제 197

16 컴퓨터과학과 3 단계 04 전송부호의표준부호에해당하지않은것은? 1 ASCII 2 Baudot 3 Bit 4 EBCDIC 데이터전송부호의표준에대한문제이다. 표준부호로 ASCII, Baudot, EBCDIC를사용한다. 05 HDLC 프레임의구성에서 FCS 필드에사용되는 CRC 의생성다항식은몇비트부호인가? 1 2비트 3 8비트 2 4비트 4 16비트 CRC 생성다항식에서의기본부호비트는 16 비트이다. 06 PCM 방식에서아날로그신호의디지털신호생성과정을옳게표현한것은? 1 아날로그신호 표본화 부호화 양자화 디지털신호 2 아날로그신호 표본화 양자화 부호화 디지털신호 3 아날로그신호 양자화 표본화 부호화 디지털신호 4 아날로그신호 양자화 부호화 표본화 디지털신호 펄스부호다중화방식에서의디지털신호생성과정은아날로그신호 표본화 양자화 부호화 디지털신호이다 제 2 장물리계층및매체

17 40 정현파가 6KHz 의주파수를가질때주기를구하시오. 41 어떤주기신호가주파수 100, 200, 400, 800, 1,000Hz 를갖는 5 개의정현파로분해된다면그대역폭은얼마가되는지쓰시오 Hz 의대역폭을갖는 ASK 신호가있을때보오율과비트율은얼마인지쓰시오. 40 주기는신호가한사이클을완성하는데필요한시간의양을나타낸다. 주파수란 1초동안에생성되는신호주기의수를의미한다. 따라서신호의주파수는 1초당사이클의반복횟수이다. 주기를 T, 주파수를 f라하면, 여기서주기를구하게되면, Hz KHz 41 를최고주파수로, 을최저주파수라하면 B 는대역폭으로, Hz 42 ASK에서보오율은대역폭과같다. 또한보오율과비트율이같으므로보오율은 3,000이고, 비트율은 3,000bps가된다. 확인학습문제 209

18 찾아보기 ADSL_ 191 ARP_ 84 BGP_ 407 BRI_ 69 CGI_ 461 CSMA_ 256 DCE_ 153 DHCP_ 364 DNS 분산 _ 476 DQDB_ 48 DSTM_ 384 E1_ 194 A B C D E G Go Back N_ 245 H Hop limit( 홉제한 )_ 378 I ICMP_ 85 IEEE 고속 LAN의비교 _ 294 IGMP_ 388 IP 헤더 _ 380 IRC_ 55 ISDN_ 192 L LLC 계층 _ 283 M MAC_ 302 MAC 계층 _ 283 MIME_ 486 FTP_ 488 F OSI 7 계층모델 _77 O

19 P POP_ 483 PRI_ 69 R RFC_ 87 Routing header_ 376 RSIP_ 373 S SDSL_ 192 SMTP_ 482 SNMP의구성 _ 510 T T1_ 194 TCP/IP 구조 _ 439 교환기의기본기능 _66 ㄴ네트워크 _34 누화잡음 _ 118 ㄷ다중모드 _ 183 단말기 _35 단일모드 _ 182 데이터전송방식 _31 데이터통신 _29 데이터의변조율 _ 135 델타 _ 146 도시망 _48 동기식전송 _ 162 디지털전송 _ 120 U UWB_ 326 ㄱ가상회선 _61 감쇠 _ 115 고퍼 (gopher)_ 54 공개키기반구조 (PKI)_ 525 라우터의기능 _79 라우팅 _ 363 링형 _44 모뎀 _ 130 모듈화 _71 ㄹ ㅁ

그룹웨어와 XXXXX 제목 예제

그룹웨어와 XXXXX 제목 예제 데이터통신 부호화 (encoding) 부호화 (Encoding) 의개념 정보 Encoder 신호 1 Digital - to - Digital 2 Analog - to - Digital 3 Digital - to - Analog 4 Analog - to - Analog 2 1 Digital-to-Digital Encoding Digital 정보를 Digital