통신 프로토콜

DevEric·2025년 4월 14일

정보통신

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1. 통신 프로토콜

개념

  • (서로 다른 기기들 간의) 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화통신 규약
  • 무엇을, 어떻게, 언제 통신할 것인지 정의
  • 기본 요소
    • 구문(Syntax)
      • 데이터를 어떻게 구성하고 해석할 것인지 등의 형식을 규정
      • 메시지의 어디가 시작이고 끝인지
      • 필드는 어떤 순서로 들어가는지
    • 의미(Semantics)
      • 데이터를 어떻게 제어 하고, 오류를 어떻게 처리할 것인지 규정
      • 구문이 전체 구조라면, 의미는 구조 안 각 부분의 기능 및 역할을 말함
    • 시간(Timing)
      • 데이터가 어떤 순서로 전달되고 처리되는지 규정
      • 데이터의 전송 속도나 순서
      • 언제 시작하고 끝나는지

기능

송신 측에서 데이터를 수신 측에 전달하는 절차를 나타낸 것

단편화

전송할 데이터를 알맞은 일정 크기의 작은 블록으로 자르는 작업

재결합

단편화 된 블록을 원래의 데이터로 순서대로 재구성하여 복원하는 것

+ PDU(Protocol Data Unit): 단편화를 통해 세분화된 데이터 블록


단편화의 목적

  • 빠른 데이터 전송 시간
  • 통신 중의 오류를 효과적으로 제어

but, 너무 작은 블록의 단편화는..

  • 재결합 시 처리 시간이 길어짐
  • 데이터 이외에 부수적인 데이터가 많아지므로 비효율적임

캡슐화

정보 데이터를 오류 없이 정확하게 전송하기 위해 수행

단편화 된 데이터에 아래와 같은 정보를 부가

  • 플래그 코드
  • 송수신지의 주소
  • 오류 검출 코드
  • 프로토콜 제어 정보

대표적인 예: 링크 제어 프로토콜 HDLC 프레임 (*이런 게 있구나 정도만 하고 넘어갑시다)


제어

  1. 연결 제어

    통신 개체 간의 연결을 제어하는 사용
    = 연결 설정 -> 데이터 전송 -> 연결 해제

    • 가상 회선 방식
      : 패킷을 사전 설정된 경로에 따라 순서대로 전송
      가상 회선 방식

    • 데이터그램 방식
      : 다른 경로를 통하여 전송하는 방식(무작위)
      데이터그램 방식

  2. 흐름 제어

    데이터의 전송량이나 전송 속도 등을 조절하는 기능

    • 정지 대기 방식
      : 수신 측에서 오류 발생을 점검하여 긍정 응답 문자(ACK)나 부정 응답 문자(NAK)를 보낼 때까지 기다리는 방식
      정지 대기 방식

    • 슬라이딩 윈도우 방식
      : 송신 측에서 윈도우 크기만큼 여러 개의 패킷을 긍정 응답 없이 연속적으로 보내고,
      수신 측으로부터 패킷에 대한 긍정 응답을 받으면 그 크기만큼 윈도우를 옆으로 이동
      슬라이딩 윈도우 방식

  3. 오류 제어

    데이터를 전송하면서 발생하는 오류를 검출하거나 정정하는 기능

    • 오류 수정 방식
      : 중간에 오류나 변조가 발생하면 스스로 오류를 수정하며, 이 과정에서 잠시 멈출 수 있음

    • 자동 반복 요청 방식

      • 오류 검출 후 재전송
      • 오류 발생 시, 수신 측은 오류 발생을 송신 측에 알리고, 송신 측은 오류가 발생할 프레임을 재전송함
  4. 순서 제어

    전송하는 데이터 블록에 전송 순서를 부여하는 기능
    데이터들이 순차적으로 전송되도록 함으로써, 흐름 제어 및 오류 제어를 용이하게 하는 기능

  • 동기화

    • 송수신 측이 같은 상태를 유지하도록 <시작, 종료, 검사 등>의 타이밍을 맞추는 기능
    • 동기화가 제대로 이뤄지지 않으면, 데이터를 정확하게 송수신 불가
  • 주소 지정

    • 데이터가 정확하게 전송될 수 있도록 목적지 이름, 주소, 경로를 부여
    • 정확한 전송 보장
  • 다중화

    하나의 통신 회선을 여러 사용자들이 동시에 접속할 수 있게 하는 기능

    • 주파수 분할 다중화
      : 전송 매체를 서로 다른 주파수 대역으로 구분하는 채널로 분할하여 전송
      주파수 분할 다중화

    • 시분할 다중화
      : 여러 데이터를 각각 일정한 시간으로 분할하여 전송
      시분할 다중화

    • 코드 분할 다중화
      : 전송 매체에 연결된 각 장치가 자신들만의 코드로 데이터 신호를 암호화하여 전송
      코드 분할 다중화




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프론트를 공부하는 학생입니다.

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