[데이터 통신] Chapter 3 네트워크 기술

#쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크 책을 바탕으로 작성하였습니다.

 

01 교환시스템

- 네트워크 양단의 패킷은 전송경로 중간에 위치한 교환 시스템을 거친다

 

1. 회선 교환 방식 : 연결형 서비스 

- 고정 대역폭의 전송률을 지원해 네트워크 구조가 단순

- 안정적인 정송률로 데이터를 전송할 수 있다.

 

2. 패킷 교환 방식 : 비연결형 서비스를 제공

- 가변 대역의 전송률을 지원해 네트워크 구조가 복잡 

- 가상 회선 방식과 데이터 그램 방식이 있다.

 

3. 교환 시스템의 종류

> 전용 회선 방식 : 송신, 수신 호스트가 전용 통신 선로로 데이터 전송

> 교환 회선 방식 : 전송 선로 하나를 다수의 사용자가 공유 ex) 전화망, 공중 통신망

 

 

1) 회선 교환 : 데이터 전송 전에 양단 사이의 연결을 설정

ⓐ 특징

- 데이터를 전송하기 전에 연결 경로를 미리 설정함

- 모든 데이터가 같은 경로로 전달

- 안정적인 데이터 전송률을 지원

 

2) 패킷 교환 : 연결을 설정하지 않고 패킷 단위로 데이터를 전송

ⓐ 전송 데이터를 패킷으로 나누어 전송, 각 패킷은 독립적 라우팅 과정을 거쳐 목적지에 도착

ⓑ 장점 : 전송 대역의 효율적 이용, 호스트의 무제한 수용, 패킷에 우선순위 부여

ⓒ 지터 : 패킷의 도착 지연 시간이 가변적이며, 각 패킷들의 지연 시간 분포를 의미

 

> 패킷 교환 회선

- 가상 회선 : 연결형 서비스를 지원하기 위한 기능, 연결을 통해 전송되는 모든 패킷의 경로가 동일

- 데이터 그램 : 패킷을 독립적으로 전송, 서로 다른 경로 전송

 

02 LAN, MAN, WAN

1. LAN 

1) 의미 : 소규모 지역에 위치하는 호스트로 구성된 네트워크

2) 특징 

- 브로드 캐스팅 방식으로 전송

> 연결 형태

ⓐ 버스형 : 공유 버스 하나에 여러 호스트를 직접 연결, 라우팅 기능이 필요없음

* 이더넷 : 충돌이 발생하는 것을 허용하는 것 대신, 충돌 후에 문제를 해결하는 사후 해결 방식(H/W, S/W)

* 1~ 100Mbps 지원한다.

ⓑ 링형 : 전송 호스트의 연결이 순환 구조인 링 형태 

* 토큰이라는 제어 프레임을 사용해 충돌 가능성을 차단함

-> 데이터를 전송할 호스트는 사전에 전송용 토큰을 확보해야함 

 

2. MAN

1) 의미: LAN보다 큰 지역을 지원, 연결규모가 더 큼

2) DQDP 구조 지원 : 두개의 단방향 선로가 존재 

ⓐ 특징 : 분산 데이터 큐를 유지, FIFO기반의 공유 슬롯 방식 사용, ATM과의 호환이 가능하도록 53바이트의 프레임 

 

3. WAN  : 국가 이상의 넓은 지역을 지원하는 네트워크 구조

 

03 인터네트워킹

1. 의미 : 둘 이상의 서로 다른 네트워크를 연결하는 기능

> 라우터 : 두 개의 네트워크를 연결하는 장비, 네트워크계층(3)까지의 기능 수행 

> 게이트 웨이 : 네트워크의 대문역할 

ⓐ 리피터 : 계층 1 기능을 지원(동일한 네트워크 사이)

ⓑ 브리지 : 게층 2 기능을 지원(동일하지 않는 네트워크 사이)

- 연결되는 LAN이 다른 종류일 경유, 프레임 해석, 변환등의 복잡한 작업 필요

- 브리지에 연결되는 LAN 종류만큼 MAC/물리 계층을 처리해야 함

ⓒ 라우터 : 게층 3 기능을 지원, 경로배정기능을 수행

 

 

2. IP 인터네트워킹

1) 의미 : 인터넷 환경에서 네트워크를 연결하는 방식

- 패킷 중개 기능은 IP 프로토콜이 수행 

- 양쪽 MAC 계층이 다르면 패킷 변환 기능이 팔요

- 필요시 패킷 분할과 병합 과정도 수행

 

3. 인터넷 라우팅

- 라우터의 역할은 수신된 IP 데이터그램을 적절한 경로로 전달하는 것

1) 고정 경로 배정 

- 간단한 구현만으로 효과정인 라우팅이 가능한 방법

- 송수신 호스트 사이에 영구 불변의 고정경로를 배정

ⓐ 장점 : 간단하지만 효율적인 라우팅이 가능

ⓑ 단점 : 트레픽 변화에 따른 동작 경로 배정이 불가능

 

 

04  서비스 품질(QOS)

1. QOS 개요 

- 연결 설정 지연

- 연결 설정 실패확률

- 전송률

- 전송 지연

- 전송 오류율

- 우선순위

 

1) 인터넷에서 QoS

ⓐ IP 프로토콜 

- 모든 패킷에 동일한 기준을 적용

- 데이터 도착 순서나 100% 수신을 보장하진 않음(신뢰성 부족)

ⓑ 전송 데이터의 종류별 특징

- 영상정보 : 대용량의 실시간 전송, 전송 오류에 관대

- 컴퓨터 데이터 : 실시간 전송 불필요, 전송 오류에 민감함

ⓒ IP 프로토콜에서의 QoS 지원

- 각 패킷을 서로 다른 QoS 기준으로 구분하여 라우터 이를 처리