📝Section 01. 네트워크 개요
📌 네트워크
네트워크
송신자의 메세지를 수신자에게 전달하는 과정,
한 지점에서 원하는 다른 지점까지 의미있는 정보를 전송한다.
거리기반 네트워크 종류
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PAN (Personal): 3m~5m 거리 전송,
초인접 지역간의 통신, 유선보다는 무선이 많이 쓰임 -
LAN (Local): 50m 정도의 거리 전송,
단일기관 소유의 네트워크, WAN보다 빠른 속도 -
MAN (Metropolitan): 20km~30km 거리 전송,
LAN, WAN의 중간형태, 데이터, 음성, 영상 지원 -
WAN (Wide): 서울 <-> 부산 거리까지 전송,
LAN에 비해 에러율이 높다, 전송지연이 크다, 라우팅 알고리즘이 중요함
Bluetooth는 10m 거리까지가능, PAN 네트워크 중 무선사용 -> WPAN
데이터 전송방식
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단방향(Simplex): 데이터 전송만 가능하다
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반이중(Half Duplex): 송신, 수신이 가능하나 동시에 할 수 없음
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전이중(Full Duplex): 동시에 데이터를 주고받음 (ex. 전화기)
📌 네트워크 토폴로지
네트워크 토폴로지
토폴로지: 네트워크의 요소들을 물리적으로 연결해 놓은 것, 연결방식
- 계층형(Tree) 토폴로지
트리구조로 정보통신망 구성
장점: 네트워크 관리가 쉽고 확장이 편리, 신뢰도가 높다
단점: 특정노드에 트래픽이 집중화되면 속도가 저하, 병목현상 발생가능
- 버스형(Bus) 토폴로지
중앙통신회선 하나에 여러개의 정보단말장치가 연결됨, 근거리에서 사용하며 버스끝에 터미네이터로 신호반사 방지
장점: 설치비용이 저렴, 신뢰성 우수, 구조가 간단, 노드추가가 쉽다
단점: 전송되는 데이터가 많으면 병목현상 발생, 장애발생시 전체 네트워크에 영향
- 성형(Star) 토폴로지
중앙에 있는 정보단말장치에 모두 연결된 구조, 중앙을 통해야만 연결이 가능함
장점: 고속네트워크에 적합, 노드추가가 쉽고 에러탐지에 용이,
노드에 장애가 발생해도 네트워크 사용가능
단점: 중앙에 장애발생시 전체네트워크 사용불가, 설치비용 고가,
노드가 증가하면 네트워크 복잡도 증가
- 링형(Ring) 토폴로지
인접해있는 정보단말장치가 연결된 구조, 토큰링에서 사용
장점: 노드 수가 증가하여도 데이터 손실이 없다, 충돌발생없음, 경제적인 네트워크 구성
단점: 네트워크 구성변경이 어려움, 회선 장애발생시 전체사용불가
- 망형(Mesh) 토폴로지
모든 단말장치가 회선으로 연결, 국방 네트워크에 사용
장점: 완벽한 이중화, 장애발생시 다른 경로 사용, 많은 양의 데이터 송수신
단점: 고가의 구축비용, 운용비용
📌 회선교환 및 패킷교환
회선교환 및 패킷교환
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회선교환: 전화기와 같이 발신자와 수신자간에 회선을 독점하는 통신방식
선로독점시 자원을 많이 사용하고 다중통신이 어려움
(QoS: 네트워크 품질 평가 지표, 회선교환 네트워크가 가장 우수함)
특징: 교환기를 통해 통신회선설정, 직접데이터 교환(전화 시스템),
송신자의 메세지는 같은경로로 실시간 전송, 안정적인 통신
장점: 대용량 데이터 고속전송, 고정적인 대역폭, 전송지연 없음 (접속에는 긴 시간 소요)
데이터 전송률 일정, 아날로그/디지털 데이터로 직접 전달, 연속적인 전송에 적합하다
단점: 회선이용률은 비효율적, 다양한 속도를 지닌 개체간 통신의 제약, 높은 비용
속도나 코드변환불가 (에러제어 어려움), 에러없는 데이터 전송이 요구되는 구조에서 부적합
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패킷교환: 송신측에서 메세지를 일정한 크기로 분해, 수신측에서 이를 원래의 메세지로 조립 (인터넷)
인터넷은 경로를 독점하지 않고 네트워크 상태에 따라 다른 경로로 발송 (IP주소 이용)
전송하고자 하는 데이터에 IP주소를 붙이는데 이 패킷을 데이터그램이라 한다.
라우터로 최적의 경로탐색, 전송할 패킷에 대해 우선순위가 같은 것을 표시하여 중요한 패킷 식별, 패킷교환 네트워크는 공중교환 데이터망에서 사용
특징: 여러경로 공유(다중화), 가상회선/데이터그램 교환 채널 사용, 최적경로 설정,
순서제어, 전송속도 및 흐름(트래픽) 제어, 에러탐지후 재전송(에러 제어)
장점: 회선이용률 높음, 프로토콜 변환, 음성통신가능, 높은신뢰성,
오류발생시 재전송, 다중화사용, 여러기종간 통신 가능
단점: 각 교환기에서 지연발생, 전송량이 증가할수록 지연이심해짐,
패킷별 헤드추가로 오버헤드 발생가능
데이터그램과 가상회선
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데이터그램: 패킷 교환방식 + IP주소 사용
특징: 정해진경로 없이 독립적으로 처리, 융통성있는 경로설정,
신뢰성높음, 짧은 메세지전송에 효과적, 재정렬기능필요 -
가상회선: 회선 교환방식 + 데이터그램방식의 장점
첫 패킷으로 최적의 경로 고정, 이후 패킷을 나누어 고속으로 전송,
데이터그램보다 빠르고 안정적, 많은 사용자가 동시에 사용하기엔 한계
(ex. ATM - 특정 영역에서 사용, 공유에 한계존재)
특징: 패킷 전송전에 논리적인 연결수행, 송신자가 호출하고 호출수신패킷을 주고받는다.
교환기에 패킷이 일시적으로 저장되어 일정한 전송률 보장 X
긴 메세지 전송에 효과적, Clear Request 패킷으로 접속종료
메세지 교환
송신된 메세지를 중앙에서 축적하여 처리 -> 축적교환방식
메세지를 메모리에 저장하고 여러 수신자에게 데이터를 전송, 전자우편에 사용
특징: 메세지를 공유하여 데이터를 보낸다. 메세지별로 우선순위 부여,
에러제어 제공, 응답속도가 느리다, 대화형 시스템으로 사용하기엔 어려움
📌 기출문제 정리
패킷 교환과 메세지 교환의 차이점은 전송되는 데이터의 크기이다.
패킷 교환의 방식으로는 연결형인 가상회선 방식과 비연결형인 데이터그램이 있고,
패킷 교환의 방식은 복수의 상대방과 통신할 수 있다.
반이중 방식은 한쪽 방향으로만 전송될 수 있고, 전송 방향을 바꿀 수 있다.
