chapter1 DATA COMMUNICATION

• 데이터 통신
  • 정의: 어떤 형태의 전송 매체를 통한 두 장치 간의 데이터 교환 
  • 의미: 우리가 소통할 때, 우리는 정보를 공유하고 있다. 이 공유는 로컬 또는 원격일 수 있습니다. 전화, 전신, 텔레비전을 포함하는 통신이라는 용어는 원거리 통신을 의미한다.
  • 아래의 요인에 따라 통신 시스템의 효율성에 따라 달라진다.
    • 전달(Delivery): 올바른 목적지와 올바른 사용자
    • 정확성(Accuracy): 전달된 데이터에 오류 없음 
    • 적시성(Timeliness): 특히 비디오 및 오디오 데이터의 경우 필요하기 전에 적시 전달
    • 지터(Jitter): 패킷 전달 시간의 변화
• 데이터 통신의 구성요소
  
  1. 메세지(Message) : 통신되는 정보
     •  텍스트, 숫자, 사진, 오디오 및 비디오
  2. 송수신자(Sender&Receiver): 송수신하는 기기
     • 컴퓨터, workstation, 전화기, tv
  3. 전송매체(Transmission medium): 송신자 -> 수신자 에 이르는 물리적 통로
     • 광섬유 케이블, 라디오주파수, twisted-pair cable
  4. 프로토콜(Protocol): 데이터 통신 규약, 두 통신기기간의 Agreement

 

• 데이터 표현
  • 텍스트: 텍스트 기호를 나타내는 비트 패턴 ( 유니코드가 널리 퍼져 있다. ASCII는 유니코드의 처음 127자를 구성한다.)
  • 숫자: 수학적 연산을 단순화하기 위해 이진수로 직접 변환
  • 이미지: RGB로 표현
  • 오디오: 연속 신호로 표현
  • 비디오: 이미지의 결합으로 표현
• 데이터 흐름
  • 두개의 디바이스 사이의 통신은 아래 세가지 방식으로 이루어진다.
  • Simplex
  • Halp-duplex
  • Full-duplex

 

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• 네트워크
  • 네트워크는 통신할 수 있는 일련의 장치의 상호 연결이다. 이 정의에서, 장치는 대형 컴퓨터, 데스크톱, 노트북, 워크스테이션, 휴대폰 또는 보안 시스템과 같은 호스트가 될 수 있다. 이 정의의 장치는 라우터 스위치, 데이터의 형태를 변경하는 모뎀 등과 같은 연결 장치일 수도 있습니다.
• 네트워크 기준(Criteria)
  • 네트워크는 특정 수의 기준을 충족할 수 있어야 한다.
    
    • 성능: 아래의 두 개의 네트워킹 지표로 평가됨
      • Throughput(처리량): 주어진 기간 내에 목적지에 성공적으로 도착한 데이터의 양
      • Delay(지연): 패킷이 소스에서 목적지로 전송되는 데 걸리는 시간
    • 신뢰성: 실패 빈도, 실패로부터의 회복 시간
    • 보안: 무단 접근 및 손상으로부터의 데이터 보호
• 물리적 구조
  • 연결 타입
    • point-to-point
    • multipoint
     

• 물리적 토폴로지
  • 메쉬(Mesh)
    • 전용 p2p 링크
    • 데이터 로드 보증
    • 견고성
    • 개인 정보 보호 및 보안
    • 쉬운 오류 식별
    • 쉽게 문제위치 발견 할 수 있지만 비용이 많이 든다.
  • 스타(Star)
    • 중앙 컨트롤러로 p2p
    • 메쉬보다 저렴함
    • 쉬운 노드 변경
    • 견고성(강건성, Robustness)
    • 단일 장애 지점
    • 메쉬와 버스의 중간형태(타협점)
  • 버스(Bus)
    • 멀티포인트 연결
    • 긴 backborn(척추)
    • 쉬운 설치
    • 신호 저하
    • 어려운 오류 격리
    • 문제지점을 찾기 힘들다
  • 링(Ring)
    • 두 이웃에 대한 p2p
    • 연결 시 리피터
    • 단일 또는 이중 링
    • 쉬운 오류 격리
    • IBM의 토큰 링 (비용 문제로 이더넷에 패배)

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• 네트워크 타입
  • 이전 섹션에서 네트워크를 정의하고 물리적 구조에 대해 논의한 후, 우리는 오늘날 세계에서 만나는 다양한 유형의 네트워크에 대해 논의할 필요가 있다. 한 유형의 네트워크를 다른 유형과 구별하는 기준은 어렵고 때로는 혼란스럽다. 우리는 이 구별을 하기 위해 크기, 지리적 범위 및 소유권과 같은 몇 가지 기준을 사용합니다.
• Local Area Network (LAN)
  • 보통 개인 소유이며 단일 사무실, 건물 또는 캠퍼스에서 일부 호스트를 연결합니다.
  • 과거의 LAN - 공통 케이블을 통해 연결된 모든 호스트
  • 현재의 LAN - 스마트 연결 스위치, 동시에 다중 통신
   

 

 

• Wide Area Network(WAN)
  • 통신이 가능한 장치의 상호 연결
• Point-to-Point WAN
  • 여기서 말하는 another network는 LAN이 될 수도 있다.

• Switched WAN

• 두개의 LAN과 하나의 WAN 
  • 비용은 들지만 직접 빠르게 통신이 가능하다.

• WAN과 LAN으로 이루어진 형태의 이기종의 네트워크

 

• LAN과 WAN의 비교

비교대상	WAN		LAN
크기	마을, 주, 나라, 세계		사무실내, 건물, 학교
연결 기기	스위치, 라우터		주로 호스트
운영자와 유저	통신 회사에 의해 운영되고 사용하는 조직에 의해 임대됨		사용하는 조직이 개인적으로 소유하고 운영한다.

 

 

• circuit-switched network
  • 비유: 기차. 레일이 고정되어 있다
  • 회로라고 불리는 전용 연결은 항상 두 최종 시스템 사이에서 사용할 수 있다. 
  • 예시: 전화망 (과거) 
  • 전화연결이 되면 채널을 할당, 그 채널은 해당사용자만 사용, 고정 bandwidth
  • 부분 용량으로 비효율적

• packet-switched network
  • 비유: 고속도로
  • 채널을 공유하고 queue로 순번대기
  • 패킷이라고 불리는 데이터 블록의 전송
  • 스위치로 저장 및 전달
  • 예시: 인터넷
  • 공유 용량의 높은 활용
  • 약간의 지연이 발생할 수 있습니다.

 

• 인터넷
  • 인터넷(소문자 i 참고)은 서로 통신할 수 있는 두 개 이상의 네트워크이다. 연결에만 초점을 둔 단어
  • 흔히 쓰이는 인터넷은 인터넷(대문자 I)이라고 불린다.
  • 인터넷은 여러 백본, 공급자 네트워크 및 고객 네트워크(무한개)로 구성되어 있다.
  • 백본과 공급자 네트워크는 인터넷 서비스 공급자(ISP)라고도 불린다.
• 전체적인 그림
  • Backborn: 해저케이블
  • Provider network: 영국통신망, 미국통신망,skt 등등
  • Customer network: 부산대, 부경대 등등

 

• 인터넷 접근
  • 오늘날 인터넷은 모든 사용자가 인터넷의 일부가 될 수 있는 인터넷이다. 그러나 사용자는 ISP에 물리적으로 연결되어 있어야 한다. 물리적 연결은 일반적으로 전화 네트워크 - 케이블 네트워크 - 무선 네트워크 - 직접 연결을 사용하여 지점 간 WAN을 통해 이루어진다.

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인터넷 역사

• 초기인터넷

네트워크 타입	데이터 타입	1960년이전
전산, 전화망	일정한 속도로 인코딩된 메시지 또는 음성	O
컴퓨터 네트워크	가변속도 덩어리 데이터	X

• 인터넷의 탄생

• 오늘날의 인터넷
  • 오늘날, 우리는 인프라와 새로운 애플리케이션 모두에서 급속한 성장을 목격한다. 
    오늘날 인터넷은 전 세계에 서비스를 제공하는 일련의 부두 네트워크이다. 
    인터넷을 그렇게 인기 있게 만든 것은 새로운 응용 프로그램의 발명이다.

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• 표준과 관리
  • 인터넷과 그 프로토콜에 대한 논의에서, 우리는 종종 표준이나 관리 기관에 대한 언급을 본다. 이 섹션에서는 익숙하지 않은 독자들을 위해 이러한 표준과 관리 기관에 대한 내용이다
• 인터넷 표준
  • 인터넷 표준 : 철저히 테스트된 사양 , 반드시 따라야 하는 공식화된 규정
  • 인터넷 표준 상태를 달성하는 엄격한 절차를 따라야 하는 공식 규정
   

• 인터넷 관리
  • 주로 연구 영역에 뿌리를 둔 인터넷은 진화하여 상당한 상업적 활동으로 더 넓은 사용자 기반을 얻었다.
  • 인터넷 문제를 조정하는 다양한 그룹이 이러한 성장과 발전을 이끌었다.