leehyeon-dv 님의 블로그
데이터 통신 중간정리 본문
📌소개 및 기초개념
디지털 서비스 예 : 메신저, 비디오 스트리밍, 온라인게임, 소셜 미디어
핵심 메세지 : 이런 서비스들은 모두 데이터통신을 기반으로 한다
어떻게 디지털 서비스가 제공될까?
서비스 제공구성: 사용자 장치와 서버 (서버에서 장치로 데이터를 전송)
예 : 메세지, 비디오, 이미지등이 서비스 데이터
어떻게 데이터가 전달될까?
발신자(Sender) → 수신자(receiver)까지 여러 중간 단계를 거침 (데이터도 네트워크를 통해 우편배송과 유사한 방식으로 전달됨)
Data Communications
실제 데이터 통신모델 : 발신자 → data 네트워크 → 수신자 (네트워크가 메시지(서비스데이터)를 전달)
데이터 통신 = 와이어 케이블이나 무선채널같은 Transimission medium을 통한 데이터교환
중요특성 :
• 정확성(Accuracy)
• 정시성(Timeliness) : 원하는 시간안에 정확히 도착
• 전달성(Delivery) : 목적지에 반드시 전송
Data Communication System
데이터 통신 시스템의 구성요소 (메세지,송신자, 수신자, 프로토콜, 전송매체)
Message
메세지 = 전달되는 정보 자체 (텍스트, 숫자, 이미지, 음성, 비디오 등)
Sender/Receiver
송수신 장치 = 데스크탑, 랩탑, 모바일 폰, 태블릿, 스마트워치, 헤드 mounted display(HMD)
Protocal
프로토콜 = 데이터 통신을 제어하는 규칙의 집합
프로토콜 사례 : HTTP(Hypetext Transfer Protol)
request message formate (VERB, URL, VERSION, REQUEST HEADER, REQUEST MESSAGE)
response message format ( RESPONSE CODE, HTTP VERSION, RESPONSE HEADER, RESPONSE MESSAGE)
프로토콜 중요요소
문법(Syntax) : 무엇을 통신할까
데이터가 제시되는 순서인 데이터 구조 또는 형식을 말함
의미(Semantics) : 어떻게 통신할까
각 세션의 비트들의 의미를 나타낸다
타이밍(timing) : 구체적으로 언제 데이터가 보내지는지 , 얼마나 빨리 보내지는지 결정
전송매체(Medium)
Medium : 메세지가 송신자(sender)에서 수신자(receiver)로 전달되는 물리적경로
Sender → Transmission medium → Receiver
전송매체 유형
- 유선(Wired Medium)
• Twisted pair cable(랜선, 전화선, 꼬여있는 두가닥의 전선)
• Fiber-optic cable (광섬유 케이블,빛으로 데이터를 전송하는 고속케이블)
• Coaxial cable (tv, 아날로그 케이블)
- 무선 (Wireless Medium)
• Sender → 전파(Radio waves) → Receiver
• 예 : wifi, bluetooth, 위성통신, 셀룰러 네트워크
전송매체를 통한 데이터흐름
1. simplex(단방향) : 한방향으로만 데이터가 흐름 (키보드, 컴퓨터, 전통적인 모니터)
2. Half - Duplex(반이중 통신) : 양방향 통신 가능 ,동시엔 안됨 (무전기, 푸시톡 앱)
3. Full-Duplex (전이중 통신) : 양방향 통신가능, 동시에 송신과 수신이 가능(인터넷전화, 영상통화, 온라인회의)
전송매체를 통한 링크 구성방식
link = 장치들간 데이터를 전달하는 연결 경로
링크구성방식
• Point-to-Point (1:1로 연결, 전용링크사용(dedicated link)
• Multipoint (여러장치들이 하나의 링크 공유, shared link)
데이터 통신 시스템 요약
<Data communication system>
<실제 네트워크 환경>
서버 → Transmission Medium → Data Network → Transmission → Receiver
네트워크란?
네트워크 = 여러 장치(노드)들이 media link(전송 매체)를 통해 연결된 구조
구성장치
• Host Device(또는 end System) = 실제로 데이터를 생성하거나 사용하는 장치 (컴퓨터,스마트폰, 프린터)
→ 데이터를 생성하거나 소비함
• Connecting device(또는 network device) = 호스트 장치들 간의 통신을 도와주는 중간장치
→ 데이터를 만들거나 소비하는 중간장치 (라우터, 스위치, 모뎀)
네트워크 품질과 효율성의 평가기준
Performance(성능)
네트워크가 데이터를 얼마나 효율적으로 전송하는가? (고려요소 : 데이터 전송속도(data rate), 지연시간(delay))
Reliability (신뢰성)
네트워크가 고장없이 안정적으로 동작하는가?
(고려요소 : Focusing on uptime, fault recovery, connection stability)
Security (보안)
네트워크에서 데이터를 안전하게 보호할 수 있나?
(고려요소 : Protecting data from unauthorized access, damagem and corruption)
recovery from data loss
네트워크 토폴로지(구성방식)
네트워크 토폴로지 = 네트워크에 연결된 장치들 간의 연결구조
→ 장치들이 물리적 or 논리적으로 어떻게 배치되어 있는지를 나타냄
유형 (Mesh/ Star / Bus / Ring)
네트워크 토폴로지 - 메시형
모든장치가 서로 직접 연결된 네트워크 구조
연결이 dedicated point-to-point link (각 디바이스가 전용링크로 연결됨)
장점 = 각 장치가 전용링크로 연결되어 데이터충돌없고, 보완성이 뛰어남
결함 찾기와 결함 고립시키는 것이 쉬움
단점 = 설치와 재설정이 어려움(많은 양의 와이어), needs many I/O ports and cables
네트워크 토폴로지 - Star
모든 장치가 중앙 hub/switch에 연결되어있음
장점 : 설치비용적음, 쉬운설치, 더 적은 케이블, 견고함, 고장 감지 및 격리 쉬움
단점 : 중앙 장치 의존도 큼 (중앙장치 고장시 전체 네트워크가 영향받음)
네트워크 토폴로지 - Bus
모든 장치가 하나의 공유케이블(버스)에 연결되어있음
장점 : 설치쉬움, 케이블 적게 필요
단점 : 재구성 어려움, 고장 찾기 어려움
네트워크 토폴로지 - Ring
장치들이 원형으로 연결되어 한방향으로 데이터가 흐름
장점 : 설치 쉬움 , 고장위치 파악 쉬움
단점 : 하나라도 고장 시 전체 네트워크 다운
네트워크 규모에 따른 분류
LAN : 작은 영역(건물, 학교 등) 내에서 장치들을 연결한 네트워크 (wifi, 회사 내부 네트워크)
WAN : 도시, 국가, 전 세계에 걸쳐 여러 네트워크를 연결한 대규모 네트워크 (인터넷)
LAN
상대적으로 작은 지역 내에서 장치들을 연결한 네트워크
WAN
넓은 범위를 커버하는 네트워크 (여러 도시나 국가에 걸쳐있음)
라우터, 스위치, 모뎀 등 네트워크 기기들을 넓은 지역에 걸쳐 통신을 가능하게 한다
여러 네트워크 장치들이 서로 다수의 링크로 연결
Internetwork
Internetwork = 두 개 이상의 독립된 네트워크를 서로 연결해서 더 큰 네트워크를 구성한 것
하나의 internetwork는 두개의 LANS와 point-to-point WAN으로 만든다
Standard
일반적으로 인정되고 규정된 명세
표준의 필요성 : 호환성 보장, 안정성 확보, 품질 유지, 다른 제조업체나 시스템들 사이에서 일관된 동작 운영
(왼 : 기준 없는경우) → 12개의 프로토콜 필요, 24개의 구현 필요
(오 : 기준 o) → 1개의 프로토콜, 7개의 구현 필요 (4송신 + 3수신에 1개씩만 구현)
Summary
데이터 통신 시스템 = sender와 receiver사이에서 데이터가 전달되는 과정
데이터 통신 시스템의 모델 및 구성요소 = 메세지, sender, receiver, protocol, transmission medium
데이터 네트워크
- network topology( mesh, star, bus, ring)
- network by size ( LAN, WAN)
Standard의 필요성과 organization