정보통신

[01] Data Communications, Data Networks, and the Internet

양윤서_Ewha 2024. 9. 8. 02:43

이번 학기에 (재)수강하는 정보통신및 네트워크의 이론을 정리해보고자 한다.

강의에서 다룰 내용은 다음과 같다.
데이터 통신: 신호를 신뢰성 있고 효율적으로 전송하는 방법을 다룬다
네트워킹: 통신 장치를 상호 연결하는 데 사용되는 통신 네트워크의 기술 및 architecture를 다룬다
프로토콜: 동등 계층(peer layer) 간의 통신 규칙을 정의한다

 

Network Technological Advancement Driving Forces

  • 새 서비스의 개발과 기술의 발전으로 데이터의 양이 증가하였고 새 통신 기술의 중요성이 상승했다.

 

Notable Trends in technology

  • 계산량(computing)과 통신량(communication) 모두에서 빠르고 저렴함
  • Today's networks are more "intelligent"
  • The Internet, the Web, and associated applications
  • Mobility & Self - driving 이동성
  • Cloud conputing
  • Security
  • AI 
  • IoT

 

A communication Model

(a) SourceSystem은 보내는 것, Destination System은 받는 것. Transmitter는 변환하는 장치이다. (b) Modem은 디지털<>아날로그 신호 변환, Public Telephone Network는 유선 전화망이다.

 

동기화, 에러 찾고 수정, 주소 지정, 노드 경로, 복구 등 다양한 일을 수행한다.

데이터 통신 모델에서는 디지털 비트 스트림을 아날로그 신호로 바꾸는 과정이 주로 있다.

Transmission Medium(전송 매체)

  • 모든 통신 시설의 기본 구성 요소
  • business manager는 필요한 용량을 제공하고, 허용 가능한 신뢰성을 유지하며, 최소 비용으로 시설을 제공하도록 해야 함
  • Fiber optic transmissions and Wireless transmissions가 데이터 통신에 혁명을 가져옴

 

Transmission Service

  • 가장 비용이 많이 드는 구성 요소
  • 효율성을 높이기 위한 주요 방법 : Multiplexing, Compression
  • compression : Squeezing the data down so that a lower-capacity, cheaper transmission facility can be used

 

fixed and mobile networked devices는 계속 증가하고 있음. 이것은 traffic volume에 다양한 방법으로 영향을 미침

  • 사용자가 지속적으로 네트워트 용량을 소비할 수 있게 함
  • 여러 장치에서 동시에 용량을 소비할 수 있도록 함
  • 다양한 애플리케이션이 더 큰 트래픽 생성 능력을 가질 수 있음

voice < data < image < video 순으로 데이터 양이 커짐

 

Wide Area Networks (WANs)

  • 넓은 지리적 범위
  • 공공 도로들을 가로질러야 함
  • 부분적으로 공통 운송 회로에 의존함
  • 일반적으로 여러 상호 연결된 스위칭 노드로 구성됨 (switching nodes는 라우터 역할을 함)

 

Alternative technologies used include:

  • Circuit switching (유선전화망)
  • Packet switching
  • Frame relay
  • Asynchronous Transfer Mode (ATM)

Circuit Switching

  • 전용 통신 경로를 사용
  • 노드 간 물리적 link의 연결된 시퀀스
  • 각 link에 전용 logical channel (받는 순간 선을 장악함)
  • 빠른 전송
  • 가장 일반적인 예시: telephone network

Packet Switching

  • 데이터는 packet이라고 불리는 작은 chunks의 시퀀스로 전송됨
  • 패킷들은 source에서 목적지로 이어지는 경로를 따라 노드에서 노드로 전달됨
  • 회선 사용률 상승

Frame Relay

  • 높은 데이터 전송률과 낮은 오류율의 이점을 가지기 위해 개발됨
  • 최대 2Mbps의 데이터 전송률
  • 높은 데이터 전송률을 달성하는 핵심 : 오류 제어와 관련된 대부분의 overhead를 제거하는 것
  • 최근엔 잘 쓰지 않음

Asynchronous Transfer Mode (ATM) 비동기 전송 모드

  • cell relay라고도 함
  • cell이라고 불리는 고정 길이 패킷을 사용
  • 각 채널의 데이터 전송률을 필요에 따라 동적으로 설정하여 여러 채널을 허용

LAN

  • 다양한 장치를 상호 연결하고 이러한 장치 간의 정보 교환 수단을 제공하는 통신 네트워크
  • Smaller scope, typically a single building
  • LANs are usually owned by the same organization that owns attached devices
  • Internal data rates greater than WANs
  • Most common configurations are switched LANs and wireless LANs

Internet

  • Arpanet에서 발전함
  • 임의의 다중 패킷 스위칭 네트워크 간의 통신 문제를 해결하기 위해 개발됨
  • TCP/IP 프로토콜 suite가 기반

LAN들과 WAN이 연결됨

 

Internet Service Provider (ISP) : 다른 회사나 개인에게 인터넷에 대한 접근 또는 존재를 제공하는 회사

Network Access Point (NAP) : 모든 ISP를 연결하는 주요 인터넷 상호 연결 지점 중 하나

Point of Presence (POP) : 일반적으로 ISP 또는 전화 회사 사이트를 지칭하는 통신 장비 모음이 있는 사이트

Standard-Making Organizations

  • ISO (International Standards Organization)
  • ITU (International Telecommunications Union)
  • ANSI (American National Standards Institute)
  • IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)
  • IETF (Internet Engineering Task Force)
  • Forums