[정보처리기사]기사따기19일차_5과목_데이터통신_3_190213

# 최초 등록일 : 2025년 1월 11일 19:22
# 최근 변경일 : 2025년 1월 11일 19:22
# 내용 : 정보처리기사 필기 5과목 공부 후 정리한 내용 올리기
 
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[정보처리기사]기사따기18일차_5과목_데이터통신_2_190212

이건 많이 언급되는 단어
이건 내가 궁금한거 쳐봐서 나온 결과
 
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회선 공유 기술
 
회선 공유 기술의 개념
 - 단말기로부터 근접한 곳에 통신 회선을 공유할 수 있는 장비 및 프로그램을 설치하여 다수의 단말기가 컴퓨터에 접속할 수 있도록 하는 것이 경제적.
 
다중화기(Multiplecxer)

 
1) 다중화기의 이해 : 하나의 고속 통신 회선을 통하여 일정한 시간이나 주파수를 규칙적으로 나누어 사용하는 것.
                            시간이나 주파수가 낭비되는 단점
 
2) 다중화기의 특징 : 여러 개의 채널들이 하나의 통신 회선을 통하여 결합된 신호의 형태로 전송되고 수신측에서 다시 이를 여러 개의 채널 신호로 분리하는 역할을 수행, 전송 효율을 높일 수 있다는 것. 규칙적인 전송에 사용, 대역폭이 동일하며 입력 회선의 수는 출력 회선의 수와 같아야 함. 여러 채널이 하나의 선로를 동시 공유
 
집중화기(Concentrator) 의 이해

 
1) 집중화기 개념 : 하나의 단말기만을 사용할 수 있도록 제한, 다른 단말기에서 요청한 자원은 버퍼에서 대기, 다중화기 보다 복잡 충돌의 문제가 존재하며 한 개의 단말기가 공유 회선을 점유하게 되면 다른 단말기는 사용할 수 없다는 점.
2) 집중화기 특징 : 여러 개의 채널을 몇 개의 소수 회선으로 공유화, 불규칙적인 전송에 사용, 각 채널의 대역폭이 다름
                         집중화하는 장치, 입력 회선의 수는 출력 회선의 수보다 같거나 많아야 한다.
3) 전위 처리기(FEP) : Front End Processor는 특정한 컴퓨터 시스템이 많은 양의 통신 처리 능력을 갖게 해주는 역할을 하는 장치
 
다중화기(Multiplexer)의 분류
1) 주파수 분할 다중화 (FDM) : Frequency Division Multiplexing은 통신 회선의 주파수를 여러 개의 작은 대역폭으로 분할하여 여러 대의 단말기가 동시에 사용할 수 있도록 함.
 - 유효 대욕폭이 클 때 사용
 - 아날로그 신호 사용
 - 주파수 변조만 하므로 기술이 간단하고 비용이 저렴
 - 비동기식 전송
 - 상호 변조 잡음이 발생
 - 대역폭이 낭비됨

 
 * 보호 대역 : Guard Dand은 두 채널이 섞이는 현상을 방지하기 위해 채널과 채널 사이에 여유분의 주파수 대역을 확보
 
2) 시간 분할 다중화(TDM) : Time Division Multiplexing은 회선의 대역폭을 일정한 시간 폭으로 나누어 여러 개의 단말기가 하나의 통신 회선을 사용할 수 있도록 하는 기술

 
 - 유효 전송률이 클 때 사용
 - 매체를 지나는 신호는 디지털 신호
 - 비용이 비싸며 기술이 복잡
 - 시간 폭을 분할하여 다중화
 - 별도의 모뎀 필요
 - 실시간 전송 가능
 - 대역폭이 낭비되지 않음
 
  * 동기식 시분할 다중화(STDM) : Synchronous TDM은 일반적으로 사용하는 시분할 다중화기 방식, 모든 단말기에 고정된 시간 폭(Time Shot)을 제공
   - 데이터 전송률이 전송 디지털 신호의 데이터 전송률을 능가할 때 사용.
   - 해당 채널의 시간 폭이 고정적으로 할당
   - 시분할 다중화 방식
   - 데이터가 없는 단말 장치에도 채널을 할당하므로 전송 용량 낭비가 큼
   - 접속에 소요되는 시간이 늘어남
 
  * 비동기식 시분할 다중화(ATDM) : Asynchronous TDM은 실제로 전송할 데이터가 있는 단말기에만 시간 폭을 제공하므로 전송 효율이 높다.
   - 데이터 전송률이 전송 디지털 신호의 데이터 전송률을 능가하지 않을 때 사용
   - 시간 슬롯이 가변적으로 할당
   - 시분할 다중화 방식
   - 데이터가 없는 단말 장치에는 채널을 할당되지 않으므로 전송 용량의 낭비가 적다
   - 접속에 소요되는 시간이 단축
 
3) 코드 분할 다중화(CDM) : Code Division Multiplexing은 아날로그 형태인 음성을 디지털 신호로 전환한 후 여기에 난수를 부가. 여러 개의 디지털 코드로 변환해 다중화하는 것.
 - 이동 통신 다중화 방식
 - 확산 대역 방식
 - 전송 용량이 증가하며 전송 품질이 뛰어나다
 - 보안성이 보장되며 전송 지연 감소됨
  * WAP : Wireless Application Protocol은 무선 응용 프로토콜 이라하며, 송신 형 무선 단말기상에서 인터넷을 이용할 수 있도록 해주는 프로토콜, 국제 표준이다.
  * 이동 통신에서의 셀 : Cell은 높은 주파수로 발사된 전파는 안테나로부터 멀리 떨어질수록 전파 신호가 감쇄, 전파 출력을 낮추어 발사하면 전파가 미치는 영역은 좁아지지만 서비스 지역을 여러개의 작은 영역으로 분할할 수 있게 된다. 이 작은 영역을 셀이라고 한다. 영역 수의 배수만큼 채널을 늘릴 수 있다는 것이 장점.
  * 핸드오프 : Hand-Off는 하나의 기지국에서 다른 기지국으로 이동하는 과정에서 통화가 끊기지 않게 이어주는 기능
   - 소프트 핸드오프 : Soft Hand Off는 이동 전화 이용자의 채널을 먼저 확보하여 연결한 후, 현재 사용 중인 채널의 연결을 끊음
   - 하드 핸드오프 : Hard Hand Off는 기존 신호를 끊은 뒤 다른 기지국으로 신호를 넘기는 방식
   - 소프터 핸드오프 : Softer Hand Off는 기지국 내 섹터 간의 발생하는 핸드오프 방식, 소프트 핸드오프와 같은 방법
  * 로밍 : Roaming은 가입된 관리 지역을 벗어나 어디서나 자유롭게 통신할 수 있는 기술
  * 블루투스 : Bluetooth는 휴대폰과 PC 간의 사진이나 벨소리 등의 파일을 전송하는 무선 전송 기술
  * L2CAP : Logical Link Control and Adaptation Protocol은 블루투스 베이스밴드의 상위에 위치하는 프로토콜
 
역 다중화(Inverse Mux)
 - 두 개의 음성 대역폭을 이용하여 광대역에서 얻을 수 있는 통신 속도를 얻어내는 기술
    여러 가지 변화에 대응해 여러 가지의 전송 속도를 얻을 수 있으며, 비용을 절감 한다. 신뢰성이 증가한다.
 
위성 통신
1) 위성 통신의 특징 : 위성의 중계를 거쳐 먼 거리까지 통신하는 통신 방식, 장거리 통신을 하기 위해서는 많은 곳에 위성 중계기가 필요.
 - 위성 통신의 기본 구조 : 우주 공간에 존재하는 통신 시스템, 즉 통신 위성(Space Segment)은 기기계와 통신계로 나뉜다.
 - 지구국 : Ground Segment는 지상에 존재하는 통신 시스템
 - 채널
  * FDMA : Frequency Division Multiplexing Access는 변환기(Transponder)의 대역폭을 몇 개의 작은 대역폭으로 나누어 사용
  * TDMA : Time Division Multiplexing Access는 각 지구국이 짧은 시간에 많은 양의 데이터 비트를 고속으로 전송
 
2) 위성 통신의 잡음
 - 상호 변조 잡음 : FDM 방식에는 모두 발생하는 잡음, 채널 수가 많아지면 잡음 심해짐
 - 동일 채널 잡음 : 동일한 주파수 대역을 사용할 경우 발생하는 잡음, 채널의 수가 많거나 주파수의 버위가 넓어지면 발생
 - 방사 잡음 : 높은 주파수 대역을 사용할 때 나타나는 잡음 최대 30GHz를 사용하는 경우의 위성 통신에 주로 나타남
 
공유 회선 점유 방식
 
공유 회선 점유 기술(매체 접근 기술)
 - 공유 회선을 동적으로 점유하는 것을 공유 회선 점유 방식이라 함(MAC)
    기술에 따라서 예약 방식, 경쟁 방식, 순서적 할당 방식, 선택 방식으로 구분됨
 
예약 방식(Reservation)
 - 통신 회선의 시간 폭(Slot Time)을 미리 예약하는 방식
 
경쟁 방식(Contention)
 - 소량의 데이터 전송에 적합한 방식, 모든 단말기가 컴퓨터에 전송하기 위하여 순서와 규칙이 없이 경쟁하여 선로를 점유하는 방식
 
1) ALOHA 기법 : CSMA/CD1의 기본 원리, 모든 단말기에 자유롭게 적용, 단말기는 전송할 데이터가 있으면 점유 허가 신호를 컴퓨터에 전송하고 컴퓨터에서 긍정적인 응답이 도착할 때까지 일정한 시간을 기다리다가 응답이 없으면 포기하는 방식, 대표적인 경쟁 방식이다.
2) Slot-ALOHA 기법 : 모든 단말기에 공유 회선에 접근 할 수 있는 시간 폭을 할당하여 동기화, 겹칠 경우에는 충돌로 간주
3) CSMA 기법 : 1차국의 허가를 기다리지 않고 서로 경쟁하면서 접근하며, 충돌을 피해가지 않고 충돌을 이용하는 형태
4) CSMA/CD : Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection 기법은 통신 채널 상태를 파악하여 통신 채널이 데이터 전송을 하지 않을 때 정보를 전송하는 방식
 - CSMA/DC 동작 원리 : 채널이 휴지 시간(Idle Time)이면 점유, 사용 중이면 사용이 끝나기 까지 기다림, 충돌이 생기면
                                   발생 신호를 전 스테이션에 전송, 신호를 정보로 점유 시기를 결정
 - CSMA/CD 기법의 특징 : 노드 간의 충돌을 허용하는 네트워크 접근 방식, 대등한 입장이며, 송신 요구를 먼저 한 쪽이 송신권을 갖음, 사용 가능한 회선이 있을 때까지 기다려야 함. 버스형 구조, 통신량이 많아지면 채널의 이용률 떨어짐, 충돌이 발생할 경우 대기 시간을 예측하기 어려움, Ethernet 모델에서 사용하는 MAC 기술, 장애 처리가 간단하며 IEEE802.3의 표준 규약임
 
순서적 할당(Round Robin) 방식
 - 컴퓨터가 단말기에게 전송할 데이터의 유무를 순서적으로 묻는 방식
1) 중앙형 : Polling 방식 이라고하며, 컴퓨터에서 정해진 순서에 따라 단말기를 선택하여 통신 회선 사용의 유무를 문의하여 사용하도록 허가하는 방식. 즉, 데이터의 전송 유무를 묻는 방식이다.
2) 분산형 : Token 방식 이라고하며, 가장 멀리 떨어진 단말기에 폴링 메시지를 보내면 폴링 메시지를 받은 단말기는 통신, 회선을 점유하여 데이터를 전송, 데이터가 없으면 즉시 자신이 가리키고 있는 다음 단말기에 폴링 메시지를 넘겨주어 통신 회선을 사용할 수 있도록 한다.
3) 토큰 버스 : Token Bus는 버스형이나 트리형에 적합한 방식으로 토큰이 각 단말기를 순서적으로 옮겨 다니는 방식, 전송 시간을 가변적으로 조절이 가능한 장점이 있고 복잡하고 지연 시간이 길다는 단점 있음
4) 토큰 링 : Token Ring은 링 형에 적합한 방식. 링을 따라 순환하는 토큰을 이용하는 방식. 링을 회전하다가 임의의 단말기에서 통신, 회선의 사용 요청 신호가 들어오면 회선 사용을 허가하고 바쁜 토큰으로 변한다. 종료되면 다시 자유 토큰 형태로 변함
5) 토큰 패싱 : Token Passing은 네트워크 형태는 버스 구조로 사용하고 토큰 운영은 링 형태로 사용, 데이터 전송 시 반드시 토큰을 취득하여야 하고, 전송을 마친 후에는 토큰을 반납
6) 슬롯 링 : Slottet Ring은 하나의 토큰으로 사용하지 않고 전체의 링을 일정한 간격으로 분해하여 각 슬롯마다 토큰을 사용
 
선택 방식(Selection)
 - 데이터를 전송하고자 하는 경우 수신측 단말기의 상태를 확인하는 절차
 
IEEE 802 Standard Family
 - LAN 기술의 표준화를 목적으로 설립한 소 위원회
 

IEEE 802.3	CSMA/CD	IEEE 802.9	음성/데이터 통합 LAN
IEEE 802.4	Token Bus	IEEE 802.10	Security LAN
IEEE 802.5	Token Ring	IEEE 802.11	무선 LAN
IEEE 802.6	MAN 표준안의 DQDB	IEEE 802.14	Cable-TV 프로토콜
IEEE 802.7	Broadband LANs	IEEE 802.15	블루투스
IEEE 802.8	Fiber optic LANs