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[정보통신망#5,6,7] 데이터 통신의 기능 본문
1 데이터 교환 방식
(1) 회선 교환
회선교환 방식
- 회선 : 설정된 통신경로의 집합
- 연결지향형 데이터 전송 : 연결 설정 후 회선을 전용선처럼 사용, 대량의 실시간 데이터 전송에 적합
- 연결지향형 전송 방식 : 연결 설정 => 데이터 전송 => 연결 해제
(2) 메시지 교환
- 전송 데이터 크기 그대로 전송
- 전용선 불필요하지만 헤더(목적지 주소)가 필요
- Store and forwad 방식 : 각 노드는 기억장치를 갖춘 컴퓨터, 데이터 수신 후 잠시 저장하면서 적절한 선로를 찾아 송신
- 대용량 데이터 전송에 적합
- 전송지연이 길어 실시간 서비스에는 부적절
장점
- 메시지 분할하고 재조립하는 과정 X
- 헤더 오버헤드가 패킷교환보다 훨씬 적다
단점
- 저장 후 전송 방식, 보조기억장치까지 사용하게 되어 더 많은 전송 시간이 소요
(3) 패킷(보통 128바이트) 교환
- 주기억장치만을 사용하여 전송 지연을 줄임
- 전송 데이터를 일정의 크기로 분할하여 전송
- 짧은 실시간 전송에 많이 사용
| 데이터그램 패킷 교환 | 가상회선 패킷 교환 |
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(4) 교환 방식의 비교
2 다중화
(1) 다중화 원리 및 목적
원리: 원격통신 및 컴퓨터 통신망에서 복수개의 신호를 하나의 매체에서 사용할 수 있도록 하나의 신호로 결합
목적 : 정보통신 자원인 전송매체의 공유
(2) 다중화 종류
| 시분할 다중화(TDM) | 주파수 분할 다중화(FDM) | 파장 분할 다중화(WDM) |
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3 동기화
(1) 동기화의 정의 및 목적
정의 : 정확한 표본화 위치를 찾는 기술, 송수신자가 서로 동일한 속도로 데이터를 송수신하도록 해주는 데이터 통신 기능
필요성 : 작은 회로망 내부, 정보통신망
(2) 동기화 방법
| 비트 동기 | 문자 동기 |
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(3) 프로세스 동기
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1. 주소지정
(1) 주소지정의 개념
- 명명, 식별
- 컴퓨터 통신망에서 사용자를 식별하는 방법으로 문자 또는 수를 이용
(2) 주소지정 방식
기준 1. 계층의 수
기준 2. 부네트워크가 제공하는 주소 서비스
기준 3. 같은 주소를 갖는 자국의 수
기준 4. 주소할당 모드
(3) 물리 주소 및 논리 주소
물리주소 : 데이터 링크 계층의 MAC 주소, 48비트 구성으로 콜론(:)으로 8비트씩 구분하여 6개의 16진수로 표현
논리주소 : 네트워크 계층의 IP주소, 32비트 구성으로 점(.)으로 8비트씩 구분하여 4개의 10진수로 표현
2. 오류제어
(1) 오류와 오류제어
오류 : 송신 데이터와 수신 데이터가 다른 것임
- 송신 데이터가 주어진 시간 안에 수신측에 도착하지 못한 경우
잔류오류율
오류제어 : 영향에 대비해 잔류오류율을 주어진 한계 이내로 유지하는 통신 기능
후진 오류제어 : 오류 검출 후 재전송 요청
전진 오류제어 : 오류 검출 및 수정
(2) 오류검출 방식
패리티 검사
패리티 전략
| 홀수 패리티 | 짝수 패리티 |
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검사합 : 검사합 생성 -> 검사합 검사
검사합 생성기
- 데이터를 세그먼트로 분할
- 세그먼트들을 2진수로 간주하고 합함
- carry bit도 합
- 합한 결과를 1의 보수로 만듦 (check sum)
검사합 검사기
- 비트열을 수신해 세그먼트로 분할
- 세그먼트들을 2진수로 간주하고 합함
- carry bit도 합
- 합한 결과를 1의 보수로 만듦 (check sum)
- 결과가 0이면 오류 없음
순환잉여검사
- 패리티 검사 : 문자 단위의 검사
- 비트의 블록 단위의 검사, BCC/FCS
| BCC 생성과정 1. 비트의 다항식 표현 -> M(x) 2. 생성다항식에 의한 부호화 |
오류 검사 과정 - 수신된 BCC(F(x))를 이용한 오류 검사 |
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(3) 귀환오류제어
| 귀환오류제어 | 결정 귀환 |
| - 지국사이의 역바향 채널을 이용하는 오류제어 방법 -오류검출 위치  |
- 오류 검출의 위치가 수신측에 있는 경우 - ARQ  |
| 정보귀환 | 복합귀환 |
오류검출의 위치가 송신측에 있는 경우 |
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| ARQ | |
| - 정지대기 : 1개의 데이터 프레임을 송신하고 기다림 - 연속적 : 여러 개의 데이터 프레임을 송신하고 기다림, REJ가 수신된 프레임만 재전송 - 적응적 : 프레임의 길이를 동적으로 변경 |
(4) 전진오류정정
1. 흐름제어
(1) 내용, 정의 및 상호 관계
목적 : 성능 향상 및 혼잡 방지
- 흐름제어, 혼잡제어, 오류제어, 경로선택, 접근제어
(2) 흐름제어
송신 블록 수, 수신 블록 수, 통신 매체의 조절
목적 : 통신망 성능 최적화, 혼잡 방지
1. 속도조절 : 블록간의 도착 간격 변경 (감속 방법)
2. 송신측에 대한 거부 상태 통지 (무시방법, stop and go 방법)
3. 단일 승낙 : 매번 송신 허락을 받아야 함
4. 다중 승낙 : 정해진 개수의 블록만 송신 가능
(3) 혼잡제어
통신망에 과부하가 발생, 전송속도가 급강하거나 전송불가 상태가 되는 경우
단계적 발생 : 버퍼 혼잡 -> 노드 혼잡 -> 국부 혼잡 -> 전체 혼잡
전송량의 제한 : 허가증을 이용해 전송량을 일정 수준이하로 유지
부네트워크 내의 부하 감소 : 어떤 패킷을 버림, 흐름제어(거부원칙) 방법 이용
국부적 전송량의 재분배 : 국부적인 체중 방지 및 국부적 과다 교통량 해소, 경로선택 방법 이용
2. 라우팅
(1) 개요
정의 : 데이터 블록이 목적 노드로 전달되도록 출발노드에서 목적 노드까지의 경로를 결정
목적 : 네트워크 성능 최적화, 임계값(경계조건)의 유지, 네트워크 전부 또는 일부의 혼잡 방지, 네트워크의 전송 신뢰도 증대
(2) 라우팅 방법
비적응적 라우팅
1. 랜덤 라우팅
- 다음 노드를 임의로 결정함
- 모든 경로는 동일한 확률로 선택 가능
- 루프(loop)는 허용되지 않음
2. 플러딩 경로 선택
- 매우 큰 트래픽, 블록이 들어온 노드만 제외한 모든 노드에 전송
3. 고정 경로 선택
- 다음 노드가 일단 정해지면 환경이 변해도 유지
- 대표적 비적응적 경로선택
- 고정 단일 경로선택 => 다음 노드가 오직 하나 고정된 경우, 범람 경로선택, 고장인 경우 경로가 완전 차단
적응적 라우팅
| 1. 국부적 경로 선택 | 2. 분산형 경로 선택 |
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| 중앙집중형 경로선택 | 델타경로선택 |
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