프로토콜개요 1) 프로토콜의개념 서로다른기기들간의데이터교환을원활하게수행할수있도록표준화시켜놓은통신규약을말한다. 통신을제어하기위한표준규칙과절차의집합으로하드웨어및소프트웨어, 기타문서를모두규정한다. 2) 프로토콜의기본요소 구문 (Syntax): 전송하고자하는데이터의형식, 부호화, 신호레벨등을규정한다. 의미 (Semantics): 두기기간의효율적이고정확한정보전송을위한협조사항및오류관리를위한제어정보를규정한다. 시간 (Timing): 두기기간의통신속도, 메시지의순서제어등을규정한다. 3) 프로토콜의기능 1단편화와재결합 송신측에서전송할데이터를전송에알맞은일정크기의작은블록으로자르는작업인단편화라한다. 수신측에서단편화된블록을원래의데이터로조립하는것을재결합이라한다. 2캡슐화 단편화된데이터에송수신지의주소, 오류검출코드, 프로토콜기능을구현하기위한프로토콜제어정보등의정보를부가하는것으로요약화라부른다. 대표적인캡슐화의예가데이터링크제어프로토콜의 HDLC 프레임이다. 정보데이터를오류없이정확하게전송하기위해캡슐화를수행한다. 3 흐름제어 수신측의처리능력에따라송신측에서송신하는데이터의전송량또는전송속도를조절하는것이다. 4 오류제어 전송중에발생하는오류를검출하고정정하여데이터나제어정보의파손에대비하는것이다. 5 동기화 송수신측이같은상태를유지하도록타이밍을맞추는것이다. 6 순서제어 전송되는데이터블록에전송순서를부여하는기능으로연결위주의데이터전송방식 ( 가상회선 ) 에만사용한다. 송신데이터들이순서적으로전송되도록하여흐름제어및오류제어를용이하게한다. 7 주소지정 데이터가목적지까지정확하게전송될수있도록목적지이름, 주소, 경로를부여하는것이다. 목적지이름은전송할데이터가가리키는곳, 주소는목적지의위치, 경로는목적지에도착할수있는방법이다. 8 다중화 하나의통신회선을여러사용자가동시에이용하도록하는것이다. 9 경로제어 송수신측간의송신경로중에서최적의패킷교환경로를설정한다. 10 전송서비스 전송하려는데이터가사용하도록하는부가서비스이다. 우선순위 : 특정메시지를최대한빠른시간안에목적지로전송하기위해서메시지단위에서우선순위를부여하여우선 [ 1 ]
순위가높은메시지가먼저도착하도록한다. 서비스등급 : 데이터의요구에따라서비스등급을부여하여서비스한다. 보안성 : 엑세스제한과같은보안체제를구현한다. OSI(Open System Interconnection) 참조모델 1) 기본개념 다른시스템간의원활한통신을위해 ISO( 국제표준화기구 ) 에서제안한통신규약이다. 특정시스템에대한프로토콜의의존도를줄이고장래의기술진보등에따른프로토콜의확장성을고려하여보편적인개념과용어를사용하여컴퓨터통신망의논리구조를규정한다. 2)OSI 참조모델의사용목적 서로다른시스템간의상호접속인터페이스를규정하기위함이다. OSI규격을개발하기위한범위를지정하기위함이다. 관련규정의적합성을조절하기위한공통적기반을제공하기위함이다. 3)OSI 참조모델의기본원칙 적절한수의계층으로나누어시스템의복잡도를최소화시킨다. 서비스접점의경계를두어상호작용이적어질수있도록한다. 프로세스나기술적인면에서명백히다른기능을처리하도록계층을분리한다. 비슷한기능은하나의계층으로모은다. 인접한상하위계층간에는인터페이스를둔다. 한계층을수정할때는다른계층에영향을주지않도록한다. 4)OSI 참조모델의데이터단위 [ 2 ]
프로토콜데이터단위 : PDU 는동일계층간에교환되는정보의단위 서비스데이터단위 : SDU 는서비스접근점 (Point) 을통해상하위계층끼리주고받는정보의단위 OSI 7 계층상세 1) 물리 (Physical) 계층 전송에필요한두장치간의실제접속과절단등기계적, 전기적, 기능적, 절차적특성에대한규칙을정의 물리적전송매체와전송신호방식을정의하며, RS-232C, X.21 등의표준이있다. 장치와전송매체간의인터페이스특성규정, 전송매체의유형규정, 전송로의연결, 유지및해제를담당 2) 데이터링크 (Data Link) 계층 두개의인접한개방시스템들간에신뢰성있고, 효율적인정보전송을할수있게한다. 송신측과수신측의속도차이를해결하기위한흐름제어기능 프레임의시작과끝을구분하기위한프레임동기화기능 오류의검출과회복을위한오류제어기능 프레임의순서적전송을위한순서제어기능 HDLC, LAPB, LLC, LAPD 등의표준이있다. 3) 네트워크 (Network) 계층 개방시스템간의네트워크연결을관리하는기능과데이터의교환및중계기능을수행한다. 네트워크연결설정및유지, 해제하는기능 경로설정, 데이터교환및중계, 트래픽제어, 패킷정보전송을수행 X.25, IP 등의표준이있다. 4) 전송 (Transport) 계층 논리적안정과균일한데이터전송서비스를제공함으로써종단시스템간에투명한데이터전송을가능하게한다. OSI 7계층중하위 3계층과상위 3계층의인터페이스를담당한다. 종단시스템 (End to End) 간의전송연결설정, 데이터전송, 연결해제기능을한다. 주소설정, 다중화, 오류제어, 흐름제어를수행한다. TCP, UDP 등의표준이있다. 5) 세션 (Session) 계층 송수신측간의관련성을유지하고대화제어를담당하는계층이다. 대화구성및동기를위해전송하는정보의일정한부분에체크점을두어정보의수신상태를체크하며, 이때의체크점을동기점이라한다. 동기점은오류가있는데이터의회복을위해사용하는것이다. 6) 표현 (Presentation) 계층 응용계층으로부터받은데이터를세션계층에보내기전에통신에적당한형태로변환하고세션계층에서받은데이터는응용계층에맞게변환하는기능을수행한다. 서로다른데이터표현형태를가지는시스템간의상호접속을위해필요한계층이다. 코드변환, 데이터암호화, 데이터압축, 구문검색, 정보형식 ( 포맷 ) 변환, 문맥관리기능을한다. 7) 응용 (Application) 계층 사용자가 OSI환경에접근할수있도록한다. 응용프로세스간의정보교환, 전자사서함, 파일전송등의서비스를제공한다. 통신하고자하는상대의통신가능성 ( 그리고접속에필요한자원을 ) 확인하고설정하며, 상호연동하는애플리케이션간의동기화, 에러복구와데이터무결성제어를위한과정에대하여합의를한다. [ 3 ]
TCP/IP 1)TCP/IP의주요특징 60년대말 ARPA에서개발하여 ARPANET(1972) 에서사용하기시작했다. UNIX의기본프로토콜로사용되었고, 현재인터넷범용프로토콜로사용된다. 1TCP(Transmission Control Protocol) OSI 7계층의전송계층에해당한다. 신뢰성있는연결형 ( 가상회선의대표 ) 서비스를제공한다. 패킷의다중화, 순서제어, 오류제어, 흐름제어기능을제공한다. 2IP(Internet Protocol) OSI 7계층의네트워크계층에해당한다. 데이터그램을기반으로하는비연결형서비스를제공한다. 패킷의분해및조립, 주소지정, 경로선택기능을제공한다. 2)TCP/IP 의기본구조 OSI TCP/IP 주기능 응용계층표현계층세션계층전송계층네트워크계층데이터링크계층물리계층 응용계층전송계층인터넷계층링크계층 응용프로그램간의데이터송수신을제공한다. TELNET, FTP, SMTP, SNMP, DNS 호스트들간의신뢰성있는통신을제공한다. TCP, UDP 데이터전송을위한주소지정, 경로설정을제공한다. IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP 실제데이터 ( 프레임 ) 를송수신하는역할을제공한다. 이더넷, IEEE 802, HDLC, X.25, RS-232C 1응용계층 FTP: 파일전송프로토콜 SMTP: 전자우편교환을위한메일을보내는프로토콜 TELNET: 가상터미널프로토콜 SNMP: 간이망관리프로토콜 DNS: 도메인네임서비스 2 전송계층 TCP: 양방향연결, 스트림위주의패킷단위, 가상회선연결형태 UDP: 비연결형서비스, 오버헤드가작다, 빠른속도로통신시에사용, 실시간전송에유리 ( 신뢰보다속도우선 ) 3인터넷계층 IP: 전송할데이터의주소지정, 경로설정 ( 비연결형인데이터그램방식을사용 ) ICMP: 인터넷제어메시지프로토콜로 IP와조합하여통신중의오류처리및전송경로변경에대한제어메시지를관리한다. IGMP: 인터넷그룹관리프로토콜로멀티캐스트를지원하는호스트및라우터사이에서멀티캐스트그룹을유지함 ARP: 주소분석프로토콜로호스트 IP의주소를호스트와연결된네트워크접속장치의물리적주소 (MAC Address) 로바꾼다. RARP: ARP의반대개념으로물리적주소를 IP주소로변환한다. [ 4 ]
4링크계층 Ethernet(IEEE 802.3): CSMA/CD 방식의 LAN IEEE 802: LAN을위한표준프로토콜 HDLC: 비트위주의데이터링크제어프로토콜 X.25: 패킷교환망을통한 DTE및 DCE간의인터페이스를제공하는프로토콜 RS-233C: 공중전화교환망을통한 DTE와 DCE간의인터페이스를제공하는프로토콜 X.25 1) 기본개념 DTE( 데이터터미널장치 ) 와 DCE( 데이터회선종단장치 ) 간의인터페이스를제공하는프로토콜로통신을원하는두단말장치가패킷교환망을통해패킷을원활하게전달하도록하는통신절차이다. 2)X.25의특징 ITU-T에서 1976년승인재정한국제표준프로토콜로, 우수한호환성을가지고, 오류체크기능이강하고신뢰성이높다. 한회선에장애가발생하여도우회가가능하며, 디지털전송을기본으로사용하므로품질이우수하다. 가상회선방식을이용하여하나의물리적회선에다수의논리채널을할당하므로효율성이높다. 축적교환방식을사용하므로, 전송을위한처리지연이발생할수있다. 3)X.25 의계층구조 물리계층 프레임계층 패킷계층 단말장치 (DTE) 와패킷교환망 (DCE) 간의물리적접속에관한인터페이스를정의하는계층으로 X.21을사용한다. 패킷의원할한전송을위해데이터링크의제어를수행하는계층으로링크계층이라고도한다. OSI 7계층의데이터링크계층에속한다. 전송제어를위해 HDLC프로토콜의변형인 LAPB를사용한다. 다중화, 순서제어, 오류제어, 흐름제어기능등을한다. OSI 7계층의네트워크계층에해당한다. 패킷계층의수행절차 : 호설정 -> 데이터전송 -> 호해제 데이터전송시오류제어, 순서제어, 흐름제어등의데이터전송제어기능을수행한다. 호설정후호해제까지가상회선을이용하여통신경로를유지하므로, 패킷을끝까지안전하게전송할수있다. 뉴미디어 1) 기본개념 종래의 TV, 전신, 전화, 우편, 신문등과같은미디어에정보를전달하는유무선통신을결합해개발된새로운전달매체 2) 뉴미디어의분류 방송계 : CATV, 위성방송, 다중방송, HDTV( 고품위 TV) 팩시밀리방송등 통신계 : LAN, 화상응답시스템, 비디오텍스, 화상회의, 팩시밀리등 패키지계 : 비디오디스크 (VD), 광디스크, 전자우편, PCM 레코드테이프, 컴팩트디스크 (CD), CD-ROM, 팩시밀리신문등 3) 뉴미디어의종류 1CATV(Cable Television: 유선 TV) 케이블텔레비전의약자로, 동축케이블을통해사용자에게방송프로그램을제공하는통신시스템 [ 5 ]
양방향 ( 쌍방향 ) 통신이가능하며, 산간벽지의난시청해소를위해만들어진시스템으로많은채널을가지고있기때문에다량의정보전송이가능하다. 헤드엔드 (Head-end): CATV의가장핵심적인요소로수신한각채널의방송신호를중간주파수로변환하거나영상이나음악레벨을조정해서 VHF로다시변환하고, 이들을혼합해서중계전송망으로송출하는일을수행 중계전송망 : 동축케이블로구성되며, 유선국의송신신호가가입자단말장치로이동되는통로 가입자설비 ( 단말장치 ): 정합기와옥내분배기그리고 TV 수신기로구성되며, CATV 시스템의종류에따라다양한서비스를받을수있는키보드, 단말기, 프린터등이추가로필요함 2비디오텍스 (Videotex) 컴퓨터에있는정보를전화나 CATV를통해서가정이나기업에설치되어있는 TV나컴퓨터단말기로전송하는화상통신시스템 대화형양방향미디어로, 요구되는정보를즉시제공한다. 도형및숫자등을구성하는방식 : 지오메트릭방식, 모자이크방식, 포토그래픽방식을이용한다. 3텔레텍스 (Teletex) 워드프로세서와같은편집기계에통신기능을부가해통신망을통해문서를교환하는통신시스템 직접화면을보면서바로편집, 수정, 복사, 저장, 검색, 송 / 수신이가능하다. 기존전화선이나데이터전송선로를통해고속의문서송 / 수신이가능한통신단말장치의역할을수행 사용자부재시에도수신가능하며, 일반텔렉스나팩시밀리보다저가로서비스가가능 수신된문서의에러검색이가능하며, 데이터뱅크를통해팩시밀리나비디오텍스와도상호연결이가능하다. 기본구성 : 단말기, 입력부, 출력부, 기억부, 처리부로구성 통신망 : 텔레텍스는공중전화망 (PSTN), 회선데이터망 (CSDN), 공중데이터통신망 (PSDN) 등의통신망에연결및사용이가능하다. 4HDTV(High Definition TV) 종래의 TV보다고해상도의화상과양질의음성을갖춘 TV로위성 TV 방송, TV회의등새로운매체의단말장치로사용한다. 구성 : HDTV 전송센터, HDTV 전송시스템 ( 송신부, 접속부 ) 5 텔렉스 (Telex) 문자정보를텔렉스교환기를사용해서전송하는시스템으로최초의문자전송시스템으로가입전신이라고도한다. 원거리통신인경우전화보다요금이저렴하고사용자부재중에도통신이가능하며, 사용하는문자수에제한이있다. 6텔레텍스트 (Teletext) TV 방송을통해서필요한문자나도형정보를얻는서비스 TV 화면과화면사이의수식귀선시간을이용해정보를한쪽방향으로만전송하는뉴미디어방송국에서제공하는정보를일방적으로수신하는형태이다. 7 팩시밀리방송 전화회선대신 TV 방송전파에팩시밀리신호를다중화해서보내고, 수신측에서는이내용을다시지면에재현하는방식 방송전파를이용함으로써불특정다수에게내용전달이가능하며, 팩시밀리신문도가까운시일내에탄생될수있다. 8TV회의 멀리떨어져있는회의실을고속통신망으로연결해서화면으로음성, 영상, 데이터를주고받으며회의를진행하는시스템 시스템의구성 : 입출력장치, TV 회의시스템제어장치, 고성능전송장치및전송로 9 패키지계뉴미디어 전자우편 : 이용자간에개인컴퓨터를통해서서신을서로교환할수있는서비스로우편사서함방식을컴퓨터에옮겨 [ 6 ]
놓은시스템 CD(Compact Disk): 대용량의데이터를저장할수있는기록매체로정보검색이쉽고빠르지만정보의보존성이높지만하드디스크에비해서처리속도가느리다. 비디오디스크 : 영상과소리가나오는음반디스크를의미하며 LD, VHD, CED 등이있다. 광디스크 : 컴퓨터관련정보를기억하는데사용하는디스크로재생전용디스크, DRAW(Direct Read After Write) 디스크, 수정할수없는디스크, 재생과소거가가능한디스크가있다. [ 7 ]