[정보처리기사]기사따기18일차_5과목_데이터통신_2_190212
# 최초 등록일 : 2025년 1월 10일 17:12
# 최근 변경일 : 2025년 1월 10일 17:12
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[정보처리기사]기사따기17일차_5과목_데이터통신_1_190211
# 최초 등록일 : 2025년 1월 9일 22:07# 최근 변경일 : 2025년 1월 9일 22:07 # 내용 : 정보처리기사 필기 5과목 공부 후 정리한 내용 올리기 이전 기사따기16일차는 아래에 링크로!! [정보처리기사]기사따
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이건 많이 언급되는 단어
이건 내가 궁금한거 쳐봐서 나온 결과
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데이터 통신망
데이터 전송 모드
1) 직렬 전송 : 두 컴퓨터 간에 한 개의 통신 선로를 이용하여 정보를 이루는 각 비트들을 차례로 한 비트씩 전송
2) 병렬 전송 : 두 컴퓨터 간에 여러 개의 통신 선로를 이용하여 정보를 이루는 각 비트를 동시에 전송하는 방식
데이터 전송 방향
1) 단방향 전송 : Simplex는 한쪽 방향으로만 데이터 전송이 이루어지는 방식
2) 양방향 전송 : Duplex는 양쪽 방향에서 데이터 전송이 이루어지는 방식
- 반이중 전송 : Half-duplex는 한쪽에서 데이터 전송이 되면 다른 한쪽에서는 전송이 끝나기를 기다리는 방식
- 전이중 전송 : Full-duplex는 양쪽에서 동시에 데이터 전송이 되는 방식
동기 전송(동기화)
1) 비동기식 전송과 동기식 전송의 비교
- 비동기식(병렬) 전송 : 간헐적으로 시간을 맞춤, 독립적 전송, 문자 단위 전송, 휴지 시간 있음, 저속 전송, ASK, FSK
대화용 전송, 버퍼를 적게 사용
- 동기식(직렬) 전송 : 연속적으로 시간을 맞춤, 종속적 전송, 블록 단위 전송, 휴지 시간 없음, 고속 전송, PSK, QAM 동기 문자가 필요 , 파일 전송에 적당
2) 비동기식 전송 속도 : 문자의 수에 따라 전송 속도는 달라진다.
3) 전송 효율
네트워크 형태(토폴로지, Topology)
1) 점 대 점형 : Point - to - Point Type은 두 개의 컴퓨터가 하나의 회선을 통해 직접적으로 연결된 방식
2) 멀티드롭형(버스형) : Bus Type은 하나의 고속 회선을 통하여 여러 개의 컴퓨터가 연결되어 있는 방식, 버퍼를 가지고 있어야 함.
3) 루프형(링형) : Loop Type은 단방향 점 대 점으로 연결되어 있는 방식
4) 망형 : Mesh Type은 모든 컴퓨터가 연결되어 있는 형태
5) 트리형 : Tree Type은 모든 컴퓨터가 하향식이나, 계층적인 형태로 연결된 방식
6) 교환형 : Switch Type은 모든 컴퓨터는 하나의 컴퓨터에 접속하여 데이터들을 교환한다.
국(Staion) 관계
- 주국 : 종속적인 단마기를 제어하거나 정보를 제공해주는 컴퓨터, 즉 서버이다.
- 종국 : 주국으로부터 제어를 받고 정보를 제공받는 컴퓨터 2차국. 즉, 클라이언트이다.
- 혼합국 : 상대국의 컴퓨터의 제어를 받기도 하고 제어를 하기도 하는 동등한 위상
데이터 전송 코드
1) Baudot Code : 초기의 전송용 코드
2) ASCII Code : American Standard Code for Information Interchange는 데이터 통신용 코드
3) ASCII Code의 제어 문자
- 전송 제어 : Transmission Control 통신 선로의 데이터 흐름을 제어한다.
* SOH : Start Of Heading은 머리말의 시작
* STX : Start of TeXt는 본문의 시작 혹은 머리말의 종료
* ETX : End of TeXt는 본문의 종료
* EOT : End Of Transmission은 전송의 종료, 링크 해제를 요청
* ENQ : ENQuire는 링크 설정 요청, 상대국의 응답을 요청
* ACK : ACKnowledge는 긍정적인 응답, 다음 프레임을 요청
* DLE : Data Link Escape는 전송 제어 문자를 구분함
* NAK : Negative AcKnowledge는 부정적인 응답 및 재전송
* SYN : SYNchronous는 시간 맞춤 행위를 위한 동기 문자
* ETB : End of Transmission은 블록의 종료
- 포맷 제어 : 데이터의 출력 및 정보의 Layout을 제어
- 장치 제어 : 단말기의 보조 장치 제어
- 정보 분리 : 데이터의 논리적 요소를 분리함.
4) BCD와 EBCDIC
- BCD : Binary Coded Decimal은 컴퓨터 내부 코드로 10진수를 표현하기 위하여 주로 사용, 6비트로 구성
- EBCDIC : Extended Binary Coded Decimal Interchange Code는 컴퓨터와 컴퓨터 사이에 데이터 전송 코드로 사용
8비트로 구성되며 총 256문자 표현 가능
5) DCE/DTE 접속 규정 : ISO, EIA의 기관들이 컴퓨터를 비롯한 통신 기기를 생산하는 사업자들에게 다음과 같으 특성을 고려하여 제작하도록 권고
- 접속 규격 : 기계적, 전기적, 기능적, 절차적
- RS-232C 기능적 특성
핀1 : 프레임 접지
핀2 : 송신 데이터
핀3 : 수신 데이터
핀4 : 송신 요청
핀5 : 송신 준비 완료
핀6 : DCE 정상 상태
핀7 : 신호 접지
핀8 : 수신선 신호 감지
핀20 : DTE 정상 상태
핀22 : 링 감지 신호
데이터 링크 제어
데이터 링크 제어의 이해
1) 데이터 링크 제어의 정의 : 데이터 통신망에 접속된 컴퓨터나 단말 장치가 오류 없이 투명한 정보를 효율적이고 원활하게 송, 수신
2) 데이터 전송 제어 절차 : 송, 수신을 위한 일정한 순서. 사용하는 일정한 구조를 전송 프레임이라고 한다.
< 회선 접속 -> 데이터 링크 확립 -> 데이터 전송 -> 데이터 링크 해제 -> 회선 절단 >
- 회선 접속 : 물리적인 접속 단계
- 링크 확립 : 논리적인 경로 구성
- 데이터 전송 : 송, 수신측 간의 메시지 전송 단계
- 링크 해제 : 논리적인 경로 해제
- 회선 절단 : 물리적인 접속 해제
데이터 전송 프레임
1) 전송 프레임 : 송신측에서 발생된 정보의 정확한 전송을 위해 사용자 정보에 헤더와 트레일러를 부과하는 과정을 캡슐화 라고 하며, 이러한 형식화된 데이터 블록을 프레임 이라함.
2) 동기 전송 프레임의 종류
- 문자 지향형 : IBM 사의 BASIC 프레임
- 비트 지향형 : IBM 사의 SDLC 프레임, ISO의 HDLC 프레임, 미 국방성 TCP
- 바이트 지향형 : DEC 사의 DDCMP 프레임
문자 지향 프레임(BASIC(BSC) 프레임 구조)
- 문자 위주 프레임
- 반이중 방식
- 점 대 점, 멀티 포인트 링크에서 사용
- 종속적
- Stop-and-wait ARQ 사용
- 전송 효율 나쁘다.
비트 지향 프레임(HDLS 프레임 구조)
1) 플래그 : FLAG는 앞과 뒤를 구분하는 비트 열, '01111110' 으로 구성되어 있다. 기본적인 오류를 검출하고 신뢰성 있는 송, 수신이 되도록 하는 기능을 가지고 있으며 이를 비트 투과성(Bit Transparency) 또는 비트 스터핑(Bit Stuffing)1 이라함
- FAG의 역할 : 프레임의 앞과 뒤 구분, 동기 유지, 비트 투과성으로 기본적 오류 검출
2) 주소부 : Address는 상대국이나 복합국의 주소를 지정할 때 사용하는 블록
3) 제어부 : Control은 문제를 해결할 수 있는 비트 열과 데이터 조각의 순서를 부여하여 데이터 조각들을 재결합하거나 오류 데이터 조각을 재전송할 수 있도록 하는 블록 I-프레임, U-프레임, S-프레임
- I 프레임 : Information Frame, 정보 전송 프레임은 사용자 데이터를 전달하거나 피기백킹(Piggy Backing)2 기법을 통해 데이터에 대한 확인 응답을 보낼 때 사용
- S 프레임 : Supervisor Frame, 감시 프레임은 흐름 제어, 에러 제어를 담당하는 프레임
- U 프레임 : Unnumbered Frame, 비번호제 프레임은 프레임을 전송하기 전에 준비 과정 혹은 전송을 종료하는 과정 지원
두 비트가 '11'이면 비번호제 프레임으로 인식
- SMD(Set Mode)의 기능
* NRM : Normal Response Mode는 표준 응답 모드로 설정.
* ARM : Asynchronous Response Mode는 비동기 응답 모드로 설정
* ABM : Asynchronous Balance Mode는 비동기 균형 모드로 설정
* SIM : Set Initial Mode는 모드 설정을 초기화 함.
4) 정보부 : 사용자 사이에서 교환되는 정보 메시지 블록
5) 프레임 검사 순서부 : FCS, Frame Check Sequence는 오류를 검사하는 블록, CRC 방식을 사용함.
- HDLC 특징 : 비트 위주 프레임, 전송 방향 모두 사용 가능, 회선 연결도 모두 사용 가능, 연속적 ARQ사용, 전송 효율 높음, 동기식 전송.
기타 프레임
- SDLC : Synchronous Data Link Control은 HDLC를 기반으로 하는 비트 위주 데이터 링크 제어 프로토콜
- LAP-B : Link Access Procedure - Balanced는 ITU-T에서 제정하 HDLC 기반으로 하는 비트 위주 프레임
- LAP-D : Link Access Procedure - D channel은 D 채널을 위한 프레임 혹은 데이터 링크 제어 프로토콜
- SLIP : Serial Line Internet Protocol은 전화선과 모뎀을 이용하여 인터넷에 접속하기 위한 프레임
- PPP : Point-to-Point Protocol은 전화선과 모뎀을 이용하여 인터넷에 접속하기 위한 프레임, 문자 위주 프레임
데이터 오류 제어
오류의 발생 원인
- 손실 : 채널상에서 언제든지 발생할 수 있는 시스템적인 왜곡 현상
- 감쇠 현상 : Attenuation Distortion은 에너지의 손실
- 지연 왜곡 : Delay Distortion은 신호 손상 현상으로 주파수의 중심 주파수와 양쪽 끝 주파수 강도의 차이 때문에 생기는 오류
- 열 잡음, 백색 잡음 : Thermal Noise/White Noise는 전송 매체 내에서 온도 변화에 따른 전자 운동량이 변함으로써 발생하는 잡음
- 상호 변조 잡음 : Inter Modulation Noise는 주파수들이 서로의 합과 차의 신호를 발생함으로써 발생되는 채널의 간섭 현상
- 누화 잡음 : Cross Talk Noise는 전기적인 신호의 결합으로 생기는 잡음
- 충격성 잡음 : Impulse Noise는 외부적인 영향을 받아 발생하는 잡음, 번개나 천둥소리...
- 동일 채널 잡음 : 두 개 이상의 채널이 동일한 주파수를 사용하게 될 때 발생하는 잡음
- 방사 잡음 : 높은 주파수 대역을 사용ㅎ는 위성 통신에서 주로 발생하는 잡음
오류율
1) 비트 오류율 : BER은 송신한 비트 수에 대한 잘못 수시뇐 비트 수의 비율
2) 최대 블록 오류율 : 프레임의 개수 중에 오류가 있늰 프레임 개수의 비율중 최대 비율
오류 제어 방식
1) 순방향 오류 수정 : FEC, Forward Error Correction은 송신측이 한 개이고, 수신측이 여러 개일 경우에 사용하는 방식, 모든 수신측에
재전송 요구를 받아들이기에 적합하지 않은 환경에서 주로 사용하는 방식
2) 역방향 오류 수정 : BEC, Backward Error Correction은 송신측에서 전송되어온 프레임들 중 오류가 있는 프레임을 판단하여 오류가 발생되면 송신측에 통보하여 다시 재전송받는 기법 CRC, 패리티 비트, 블록 합
3) 단순 방식(오류 무시) : 중요하지 않음 메시지를 다루는 데이터 통신 시스템
- 루프 방식 : 반향 검사 방식 이라고도 하며 송신측에서 전송한 메시지를 수신측에서 다시 전송측에게 보내고 전송측은 되돌아온 메시지와 전송한 메시지를 비교하여 재전송 유부를 판단하는 방식
4) 자동 반복 요청 (ARQ : Automatic Repeat reQuest, 오류 검출 후 재전송)
- Stop-and-Wait(정지-대기) ARQ : 한 번에 한 개의 프레임 전송 -> 전송한 후 수신측의 ACK이나 NAC을 기다린다 ->
ACK이면 다음 프레임을 전송 -> NAK이거나 일정 시간 동안 신호가 없으면 같은 프레임 전송 -> 버퍼가 한개 필요하며 오버헤드로 인한 부담이 큼
- Go-Back-N ARQ : 여러 개의 프레임 전송 -> 수신측의 NAK 신호가 도착하지 않으면 계속 전송 (응답이 없으면 긍정적 응답으로 간주) -> 오류가 발생하면 오류가 발생한 프레임부터 다시 전송 -> 중복 전송에 문제가 생김 -> 오류가 적은 전송일 때 효율적
- Selective-repeat(선택적 재전송) ARQ : Go-Back-N에서 NAK신호가 와서 그 프레임 부터 다시 전송한다면 선택적 재전송은 오류가 난 프레임만 다시 전송하는 방식이다. 오류가 많을 때 주로 사용하고 버퍼가 많이 필요.
- Dynamically ARQ : 동적으로 프레임 전송, 수신측에서는 오류 발생 확률을 송신측에 전송, 송신측은 적절한 개수를 동적으로 전송, 전송 효율을 높일 수 있음. 제어 기술이 너무 복잡 비용 높음.
오류 검출 방식의 종류
1) 군 계수 검사 방식 : 정보 비트열 중 '1'의 개수를 세어서 2진수로 변환한 다음 2진수 끝의 두 비트를 전송되는 정보 비트열에 추가하여 전송
2) 패리티 방식 : Parity 방식은 전송 올의 검출을 위해 사용, 잉여비트 사용, '1'의 개수를 세며, 전송효율은 좋다, CRC가 주로 사용
- 수직 중복 검사 : VRC, Vertical Redundancy Check는 오류 검출 방식에서 가장 적은 비용이 들며 가장 널리 사용되는 기법, 정보 비트 내의 '1'의 전체 개수를 짝수가 되도록 함.
- 세로 중복 검사 : LRC, Longitudinal Redundancy Check는 VRC에 비해 세로 중복 검사는 프레임을 몇 개의 그룹으로 묶어서 오류를 검사하는 방식
- 순환 중복 방식 : CRC, Cyclic Redundancy Check는 부분적으로 중첩되게 검사하므로 집단, 군집 오류 검출 방식이라 함. 송신측에 재전송을 부분적으로 요청
3) 검사 합 : Checksum은 아래 사진 결과가 모두 '0'이 아닐 때 오류를 감지하고 재전송을 요청함.
4) 해밍 코드 방식 : Hamming코드 방식은 전진 오류 수정 방식이며 오류 검출과 수정을 하므로 자기 정정 부호라 한다.
잉여 비트가 많이 필요
- 해밍 거리 : Hamming Distance는 같은 수를 갖는 이진 부호 사이에, 대응되는 비트 값이 일치되지 않는 것의 개수
5) 상승 코드 방식 : 해밍 코드 방식의 개선된 방법
- 한계값 디코딩 : Threshold Value Decoding은 적은 수의 오류를 포함하고 있는 짧은 정보 비트열에 적당
- 순차적 디코딩 : Sequential Decoding은 많은 수의 오류를 포함하고 있는 많은 정보 비트열에 적당