[정보처리기사]기사따기20일차_5과목_데이터통신_4_190214

# 최초 등록일 : 2025년 1월 12일 20:11
# 최근 변경일 : 2025년 1월 12일 20:11
# 내용 : 정보처리기사 필기 5과목 공부 후 정리한 내용 올리기
 
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[정보처리기사]기사따기19일차_5과목_데이터통신_3_190213

 
이건 많이 언급되는 단어
이건 내가 궁금한거 쳐봐서 나온 결과
 
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전용 회선과 교환 회선
 
전용 회선과 교환 회선
1) 전용 회선 : Leased Line은 두 개 이상의 단말기가 점 대 점 방식으로 통신 회선이 항상 고정적으로 연결되어 있는 회선
2) 교환 회선 : Switched Line은 송신측의 단말기에서 송신한 데이터를 교환기가 식별하여 수신측에 있는 해당 단말기에 전송하는 방식
3) 데이터 교환 방식
 - 회선 교환 방식 : 물리적인 회선을 확립하여 데이터를 전달
 - 축적 교환 방식 : 저장소(메모리, 디스크)를 이용하여 데이터를 전달한다.
4) 교환 기술의 성능 비교 요소
 - 전파 지연 시간 : Propagation Delay 시간은 신호가 한 교환기에서 다음 교환기로 도달할 때까지 걸리는 시간
 - 전송 시간 : Transport 시간은 데이터가 출발지로부터 목작지까지 도달할 때까지 걸리는 시간
 - 노드 지연 시간 : Node Delay 시간은 축적 교환망에서 데이터가 다음 경로를 배정 받아 전달될 때까지 축적 교환기에 대기하는 시간
 - 데이터 처리율 : Data Processing Rate는 정해진 시간 동안에 데이터를 교환시키는 양의 비율
 
회선 교환 방식 (Circuit Switching)
1) 회선 교환 방식의 이해 : 경로가 확보되고 수신측에 응답이 있는 상태라면 교환 방식 중에 전파 지연이 가장 짧으며 실시간 통신 가능 / 하지만 경로를 확보하기 위해 긴 시간이 필요
2) 회선 교환 방식에서 제어 신호 종류
 - 관리 제어 신호 : 상대편과 통신할 수 있는지의 전체적인 부분을 제어
 - 주소 제어 신호 : 경로를 확보하는 작업
 - 호 정보 제어 신호 : 링크 확립의 상태 정보를 전화를 거는 사람에게 제공
 - 감시 제어 신호 : 망의 전체적인 운영 제어
3) 회선 교환 방식의 특징 : 전송되기 전에 발생지에서 목적지까지의 물리적 통신 회선 연력이 선행, 기억 장치를 사용x, 코드와 속도가 다른 단말기 간에는 통신이 불가능, 동일한 전송 속도 유지, 실시간 통신 가능, 일 대 일 방식, 통신 비용이 비쌈, 고정 대역폭(Band Width)1사용.
4) 공간 분할 교환 방식(SDS) : Space Division Switching은 두 단말기 간의 경로가 공간적으로 분할된 방식, 신호를 전송하는 교환기, 필요하고 교환기를 거친 물리적인 경로가 설정되는 방식
 - 단일 단계 교환 방식 : Single Stage Switch은 N개의 입력과 N개의 출력으로 구성 크로스 매트릭스 교환 방식이라 함. 단일 단계 교환 방식의 교차점 수

 
 - 다단계 교환 방식 : Multi-stage Switch는 3단계 교환기라고도 하며 N개의 입력 선을 분할하여 다음 그림과 같이 연결하게 되면 교환기 수가 줄고 경제적인 교환 가능

 

 
5) 시간 분할 교환 방식(TDS) : Time Division Switch
 - TDM 버스 교환 : 한 전송 회선을 시간으로 분할하여 다중 신호가 이 회선을 공유하는 방식
 - 시간 슬롯 상호 교환(TSI) : Time Slot Interchange는 2중 동작을 위하여 한 쌍의 슬롯을 교환 함으로써 시간 슬롯 또는 채널의 동기화된 TDM 열을 이룬다.
 - 시간 다중화 교환(TMS) : Time-Multiplex Switch는 액세스 속도가 고정되었을 때 TSI의 크기가 커지면 지연은 더욱 커지게 됨, 이 문제점을 해결하고 많은 양의 채널을 확보하기 위해 사용되는 방식
 
축적 교환 방식(Store and Forward Switching)
1) 축적 교환 방식의 이해 : 일시적으로 저장 기능이 있어 네트워크의 흐름이나 변화에 충분히 대처할 수 있는 장점, 경제적인 통신 가능, 저장 시에 데이터를 변환 시킬 수 있음, 전달 속도가 느린 문제점, 패킷 교환 방식이 있음.

 
2) 축적 교환 방식의 특징 : 기억 장치를 활용, 같은 내용의 메시지를 여러 곳에 전송 가능, 코드와 속도가 다른 단말기 간 통신 가능, 비용이 저렴
3) 메시지 교환 방식 : Message Switching은 전체 데이터를 한 번에 전송, 임시 기억 장치에 기억되었다가 순서가 되면 차례로 전송
 - 메시지 교환 방식의 특징 : 저장-전달 방식에 의해 데이터를 교환, 지연 시간이 가장 김, 대화형 데이터 전송에는 부적절, 수신측의 준비 안된 경우에도 지연 후 전송 가능, 코드와 속도가 다른 단말기끼리 교환 가능
4) 패킷 교환 : Packet Switching은 빠른 응답시간과 효율적 사용을 위하여 전송할 전체 데이터를 일정한 크기로 나누어 전송, 일정한 크기로 나누어진 데이터를 패킷 이라함.

 
 - 패킷 교환 방식의 특징 : 축적 방식, 작은 데이터 조각인 패킷으로 블록화 하는 개념, 빠른 응답시간, 우회 전달 가능, 채널과 포트의 통계적 다중화 기능을 제공, 비대칭적 데이터 전송을 원할하게 하기 위함, 가상 회선 방식과 데이터그램 방식이 있고 재전송이 가능함, 패킷별 오버헤드가 발생, 실시간 전송x
 - 패킷 교환망의 주요 기능
  * 패킷 다중화 : 패킷들이 여러 개의 경로를 공유할 수 있도록 한다.
  * 논리 채널 : 컴퓨터나 교환기 간의 가상 회선 교환 채널이나 데이터그램 교환 채널을 설정
  * 경로 선택 제어 : 최적의 경로를 설정
  * 순서 제어 : 패킷의 전송 순서와 다르게 도착할 수 있으므로 순서적으로 조립되도록 함
  * 트래픽 제어 : 흐름 제어, 체증 제어, 교착상태 회피, 룩업 상태 해결 등
  * 오류 제어 : 패킷의 오류르 제거 또는 삭제함
 
 - PAD : Packet Assembler/Disassembler는 비패킷 단말기를 패킷화하는 시스템이나 프로그램을 말함.
 - 패킷망 기술의 표준(CCITT 규정)
  * X.3 : PAD가 문자형 비단말기를 제어하기 위해 사용되는 변수들에 대한 규정
  * X.25 : 패킷망에서 패킷형 단말기를 위한 DTE와 DCE사이의 접속 규정
  * X.75 : 패킷망 상호 간의 접속을 위한 신호 방식을 규정
 
 - X.25 프로토콜 패킷 교환 3단계
  * 1단계 호 설정(Call Setup) : 호 요구, 호 연결?
  * 2단계 데이터 전송(Data Transfer) : 데이터, 인터럽트?
  * 3단계 호 제거(Call Cleaning) : 흐름 제어, 오류 제어, 호 제거 요청, 호 요청 화인
 
 - 데이터그램 패킷 교환 방식 : Datagram 교환 방식은 패킷에 독립성을 부여하여 중간 노드에 문제가 발생하여도 우회하여
                                          목적지에 도착할 수 있는 방식
 - 가상 회선 패킷 교환 방식 : Virtual Circuit는 가상적인 경로를 확보하여 전송하는 방식
 
경로 선택과 트래픽 제어
 
경로 선택 기술의 이해
 - 송, 수신 간에 중간 서브넷을 거쳐 최적의 경로를 선택하는 기술
 
경로 선택의 특성
1) 경로 선택 기술의 기본적인 속성
 - 정확성 : 정확히 전달되도록
 - 단순성 : 복잡하지 않고 쉽게 패킷이 전달
 - 견고성 : 패킷의 손상이나 확보 경로가 파괴되면 안됨
 - 안전성 : 불안하지 않는 범위 내에서 결정
 - 공정성 : 모든 패킷이 동등하게 처리 되야함
 - 최적성 : 비용이나 시간을 고려
 
2) 경로 선택 요소
 - 성능 기준(Performance Criterion)
 - 결정 시간(Decision Time)
 - 결정 장소(Decision Place)
 - 네트워크 정보 발생지(Network Informaion Source)
 - 경로 배정 전략(Routing Plan)
 - 적응 경로 배정 갱신 시간(Adaptive Roution Update Time)
 
3) 경로 선택 프로토콜 : 인터넷은 하나의 네트워크 관리 조직이 운영하는 지역인 AS2의 집합으로 구성됨
                                AS 안에 있는 경로 선택기 들과 통신하는 프로토콜인 RIP.
                                규모가 큰 네트워크에서 RIP를 대신하기 위하여 새롭게 제안된 프로토콜인 OSPF가 있다
 - RIP : Routing Information Protocol은 인터넷 라우팅 프로토콜이라 하며 데이터그램 패킷을 통하여 모든 라우터에 전달됨.
           최대 hop은 16으로 제한 되어 있고 30초마다 라우팅 정보를 전달, 180초동안 유효하다.
 - ERP : Extend Routing Protocol은 외부 라우팅 프로토콜이라 하며 패킷의 교환 경로를 가상으로 확보할 수 없어 RIP프로토콜을
            하용하는 네트워크끼리 협력하여 패킷 경로를 확보함
 - EGP : Extend Gateway Protocol은 외부 게이트웨이 프로토콜이라 하며 패킷망의 모든 경로를 가상으로 확보할 수 없어
             TCP/IP를 사용하는 네트워크와의 연합으로 패킷 경로를 확보함
 - BGP : Border Gateway Protocol은 경계 게이트웨이 프로토콜이라 하며 인터넷상의 게이트웨이 호스트들 간에 흔히 사용되는 프로토콜
 
경로 선택(배정) 전략
1) 비적응적 방법 : 중간 노드의 상태를 전혀 고려하지 않음. 패킷을 전송할 때 경로를 선택할 수 있는 프로그램을 미리 패킷에 삽입하면 패킷은 패킷에 있는 경로 성택 프로그램대로 진행되도록 하는 정적이고 수동적인 방법
 - 고정 경로 성택 : Fixed Routing은 착국 부호 방식으로 상대방에 미리 붙여둔 번호를 해석해서 진행 경로를 선정하는 방식, 가장 단순하고 유연성이 없다, 루프가 없으며 경제적
 - 범람 경로 선택 : 플러딩, Flooding Routing은 모든 경로에 패킷의 복사본이 전송되는 방법, 신뢰성이 보장되며 최단 경로를 선택 가능하다, 체증이 층대되며 체증 유발을 방지할 수 있음
2) 적응정 방법 : 체증과 지연이 심화될 수 있어 체증이나 교착상태 등의 변화에 대한 정보를 얻어 능동적으로 경로를 선택하는 동적 방법
 - 국부적 경로 선택 : Isolated Routing은 노드의 독립적인 판단에 의하여 결정되는 방법
  * 짧은 큐 경로 선택 : 인접 노드의 버퍼의 개수가 가장 적은 쪽으로 패킷을 보내는 방식
  * 국부 지연 평가 방법 : 이미 지나간 패킷의 정보를 충분한 시간을 갖고 평가하여 경로를 선택하는 방법
 - 분산 경로 선택 : Distribute Routing은 자신을 중심으로 연결되어 있는 모든 경로 선태기의 정보를 분석하여 광범위한 지역까지의 경로를 확보하는 방식
 - 집중 경로 선택 : Centralized Routing은 전체 네트워크의 경로 흐름을 파악하고 제어하는 RCC(Routing Contol Center)의 정보로 경로를 선택하는 방법
 
트래픽 제어(Traffic Control)
 - 네트워크 내로 송, 수신되는 패킷의 수를 일정하게 조절하여 네트워크를 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 기술
 
1) 흐름제어 : Flow Control은 네트워크 내의 노드와 노드 사잉 전송하는 패킷의 양이나 속도를 규제하는 기술, 버퍼 오버플로우 예방
 - 일정한 시간 : Choke Packet은 수신측에서 일정한 시간을 송신측에 전송할 때마다 송신측은 일정한 시간만큼 점증적으로 데이터 전송, 시간을 늦춤. 지연 중지 시간 동안 수신측에서 Choke Packet이 없는 경우 송신측은 다시 원래의 속도를 복귀하는 방법
 - 단일 승낙
  * Wait-before-go : 수신측의 go 명령이 오면 전송학 아무런 신호가 도착하지 않으면 기다림
  * Ask-and-wait : 송신측에서 전송 여부를 물어보고 수신이 가능하다는 신호가 도착하면 전송
 - 다중 승낙 : 수신측의 버퍼의 개수를 송신측에 전송하면 송신측에서는 임의로 데이터의 개수를 정하여 전송하는 방법
 - WBAT : Watit Before And Transmission는 수신측에서는 수신할 데이터의 개수를 임의로 정하여 송신측에 전달하면 송신측은 수신측에서 요구한 개수만큼만을 송신함
 - 슬라이딩 윈도 : Sliding Window는 한 번에 여러 개의 프레임을 전송할 경우 가장 효율적인 기법, 송신측에서는 프레임의 개수를 미리 지정 받으며 송신 측에서는 자율적으로 프레임의 개수를 전송, 모두 전송하고 나면 더 이상 전송할 수 없게 됨, 수신측에서 전송할 프레임의 개수를 다시 지정하게 되면 그때서야 다시 전송, 프레임의 개수가 증가하거나 감소, 긍정적인 응답이 왔을 때만 프레임의 개수가 증가
2) 혼잡(체증) 제어 : Congestion Control은 패킷의 대기 지연이 너무 높아지게 되어 트래픽이 붕괴되지 않도록 네트워크 측면에서 패킷의 흐름을 제어하는 트래픽 제어 기술
3) 교착상태 회피 : Dead-Lock Avoidance는 룩업 상태전에 교착상태에 있는 노드 중에 하나를 선택하여 패킷 버퍼를 모두 폐기하면 방지할 수 있다. 폐기되는 패킷들은 사용자에 의하여 재전송 해야함.
4) 룩업 상태 : Lock-up 상태는 부분적인 교착상태는 계속 확대되어 근접한 교환기까지도 영향을 주게 되며, 이로 인하여 네트워크 전체의 패킷 흐름이 멈추게 되는 현상