보안을 사랑하는

1. 광역통신망 ( WAN, Wide Area Network )

- 두 개 이상의 근거리 네트워크가 넓은 지역을 걸쳐 연결되어 있는 것을 말한다.

- WAN은 하나의 국가 또는 국가와 국가 간을 연결하는 수백에서 수천 km 이상의 매우 범위가 넓은 네트워크

- 우리가 매일 사용하는 인터넷이 바로 WAN의 가장 대표적인 예

2. 회선 교환 ( Circuit Switching )

- 두 스테이션 간에 전용의 통신 경로가 있음을 의미

- 데이터를 전송하기 전에 물리적인 하나의 경로가 설정, 설정된 경로는 통신을 종료할 때까지 독점

- 경로를 설정할 때 지연이 발생하지만, 일단 경로를 설정하면 회선 교환망은 사용자에게 투명하게 전송가능

- 오류 제어 기능이 없으므로 오류 없는 데이터 전송이 요구도는 서비스에는 부적절

3. 메시지 교환 ( Message Switching )

- 회선 교환의 비효율적인 회선 이용을 개선시킨 데이터 통신 교환 방식

- 가변 길이의 메시지 단위로 저장/전송 방식에 따라 데이터를 교환하는 방식

- 저장/전송 방식이란 도착하는 메시지를 일단 저장한 후 다음 노드로 가는 링크가 비어 있으면 전송하는 방식

- 축적 전송(Store-and-forward) 이라고도 함

4. 패킷 교환 ( Packet Switching )

- 네트워크로 전송되는 모든 데이터는 송수신지 정보를 포함하는 패킷들로 구성. 이 패킷들은 표준과 프로토콜을 사용하여 생성

- 데이터는 네트워크를 사용하여 전송되기 전에 패킷이라는 작은 조각들로 나눔

- 각 패킷들은 고유의 번호가 있어 수신지에 전송되었을 때 원래의 데이터로 재결합하여 구성

▶ 기본적인 패킷의 구조

- 헤더 : 패킷의 송신지와 수신지, 패킷 번호 등이 있따. 플래그 정보, 패킷 길이 등의 정보도 함께 들어 있다.

- 데이터 : 미리 정의된 최대의 데이터 크기를 가지며, 데이터가 최대 길이보다 크면 작은 조각들로 쪼개져 여러개의 패킷으로 나뉘어 전송

- 순환 잉여도 검사 : 수신된 정보 내에 오류가 포함되어 있는지 검사하려고 송신측에서 보내는 원래의 데이터에 별도로 데이터를 추가 보냄

▶ 패킷 교환 방식

- 회선 교환 방식과 메시지 교환 방식의 장점을 수용하고, 두방식의 단점을 최소화시킨 방식

- 저장/전송 방식을 사용한다는 점에서 메시지 교환과 비슷

- 메시지 교환은 하나의 메시지단위로 전송하는 반면, 패킷 교환은 적당한 크기로 메시지를 분할하여 전송

▶ 회선 교환은 많은 양의 데이터를 연속적으로 전송할 때 적합

    패킷 교환은 네트워크 통신과 같은 간헐적인 정보를 보내는 데 적합

5. ATM 교환 ( Cell Switching ) 방식

- 데이터를 고정 길이의 셀로 나누어 전송하는 방식

- 전송 데이터를 48바이트의 고정 길이로 분할, 5바이트의 제어 정보를 추가하여 53바이트의 셀을 생성한 후 전송하는 방법을 이용

- 고정 길이의 셀을 이용하여 저속 전송에서는 빈 셀을 전송하거나 다른 사용자에게 채널을 양보하는 방법을 사용하고, 고속 전송에서는 연속

6. 교환 방식의 비교

- 데이터 통신에서는 전송 링크를 효율적으로 활용할 수 있는 메시지 교환이나 패킷 교환 같은 저장/전송 방식이 적합하다.

- 음성이나 동영상 등 실시간 통신에는 회선 교환 방식이 가장 적합하다.

- 대화형의 데이터 통신에서는 메시지 교환보다는 응답시간이 빠른 패킷 교환 방식이 적합하다.

1. 근거리 통신망 ( LAN, Local Area Network )

- 한 건물이나 학교 내 캠퍼스 처럼 비교적 가까운 지역에 한정된 통신망을 말한다.

- 컴퓨터뿐만 아니라 가까운 거리에 있는 프린터, 팩스, 단말기 등 기타 네트워크 장비들을 연결, 접속하여 통신할 수 있도록 구성한 네트워크 시스템

2. LAN의 특징

- 단일 기관의 소유로 수 km 범위 내의 지역으로 한정되어 있다.

- 네트워크 기기에 상관없이 서로 통신이 가능하다.

- 광역 전송매체의 사용으로 고속통신이 가능하고, 많은 사용자가 단일매체로 지연없이 데이터를 주고받을 수 있다.

- 좁은 구간에서 통신하는 네트워크이기 때문에 전송지연시간이 적고, 양질의 통신회선을 사용하여 통신 품질도 우수

- 서버를 이용하여 데이터를 쉽게 관리할 수 있다.

- 보안 기능과 사용자 통제 기능을 사용하여 외부 침입을 체계적으로 관리

3. LAN 전송 방식

- 컴퓨터에서 나오는 디지털 신호를 그대로 전송하는  베이스밴드 방식과 디지털 신호를 아날로그 신호로 변조해서 보내는 브로드밴드 방식

▶ 베이스밴드 방식 ( baseband )

- 데이터를 전송할 때 디지털 데이터 신호를 변조하지 않고 직접 전송하는 방식

- 대표적으로 이더넷

- 하나의 케이블에 단일 통신 채널을 형성하여 데이터를 전송

▶ 브로드밴드 방식 ( Broadband )

- 부호화된 데이터를 아날로그로 변조하고 필터 등을 사용하여 제한된 주파수만 동축 케이블 등 전송매체에 전송하는 방식

- 하나의 케이블에 다수의 통신 채널을 형성하여 데이터를 동시에 전송하는 방식

4. 매체 접근 방식 ( MAC, Media Access Control )

- 데이터 충돌을 방지하려고 LAN에 연결된 모든 장치는 정의된 규칙에 따라 전송매체에 접근

▶ CSMA/CD ( Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ) < 반송파 감지 다중 접근/충돌 검출 >

- 버스형 통신망으로 알려진 이더넷에 주로 사용

- 데이터를 송신하기 전에 반송파 여부를 감지하는데, 반송파가 감지되면 다른 컴퓨터에서 데이터 송신 중임을 판단하여 데이터를 전송하지 않는다.

- 하지만 반송파가 감지 되지 않으면 컴퓨터가 전송매체를 사용하지 않는 것으로 판단하여 데이터를 전송

- 듣고 나서 송신을 시작한다는 뜻에서 LBT ( Listen Before Talk )라고도 한다.

▶ 토큰 제어 방식

- 접속된 노드 사이를 토큰이라는 패킷이 순차적으로 순환하는 동안 토큰을 얻어 전송하고, 전송이 완료되면 토큰을 반납하는 방식

- CSMA/CD 방식처럼 충돌현상을 발생하지 않지만 자신에게 토큰이 올 때 까지 기다려야 한다는 단점

⊙ 토큰링 방식 ( Token Ring )

- 링을 따라 순환하는 토큰을 이용

- 각 컴퓨터(노드)마다 전송 기회가 공평하게 주어진다는 것

- 데이터를 전송하려는 컴퓨터들은 토큰이 자신에게 도착할 때까지 기다린 후 토큰이 자신에게 도착하면 데이터 패킷에 실어 전송

⊙ 토큰버스 방식 ( Token Bus )

- 이더넷과 토큰링의 특징을 합친 형태

- 물리적으로는 버스형 접속 형태를 띠고 있지만 버스의 모든 컴퓨터는 논리적으로 링형 접속 형태를 띤다.

- 채널에서 데이터 충돌이 발생하지 않으므로 한 패킷을 전송하는데 걸리는 시간이 일정

- 실시간 처리가 요구되는 시스템

5. 이더넷

- 1977년 제록스는 동축 케이블을 사용하여 10Mbps 전송속도를 지원할 수 있는 이더넷을 개발

- 설치가 용이하고 가격이 저렴한 UTP 기반 이더넷을 표준화함으로써 전 세계 시장을 장악

1. 단일-비트 오류 ( Single-bit Error )

- 데이터 단위 중 하나의 비트만 변경하는 오류를 말한다.

2. 다중-비트 오류 ( Multiple-bit Error )

- 데이터 단위 중 두개 이상의 비연속적인 비트를 변경하는 오류를 말한다.

3. 집단 오류 ( Burst Error )

- 데이터 단위 중 두 개 또는 그 이상의 연속적인 비트를 변경하는 오류를 말한다.

4. 패리티 비트 검사 ( Parity Bit Check )

- 전송하는 데이터마다 패리티 비트를 하나씩 추가하여 홀수 또는 짝수 검사 방법으로 오류를 검출한다.

- 예를 들어, 7비트 데이터를 전송할때 1비트 검사 비트를 추가로 전송하여 수신 측에서 데이터 전송 중 발생한 오류를 검출할 수 있도록 하는 방식

▶ 홀수 패리티 방식( Odd Parity )

- 전체 비트에서 1의 개수가 홀수가 되도록 패리티 비트를 정하는 것

- 데이터 비트에서 1의 개수가 짝수면 패리티 비트를 1로 정하여 전송되는 전체 데이터에 있는 1의 개수는 홀수가 된다.

▶ 짝수 패리티 방식( Even Parity )

- 전체 비트에서 1의 개수가 짝수가 되도록 패리티 비트를 정하는 것

- 데이터 비트에서 1의 개수가 홀수면 패리티 비트를 1로 정하여 전송되는 전체 데이터에 있는 1의 개수는 짝수가 된다.

▶ 디코딩 ( Decoding )

- 00100111에서 패리티 비트는 0이므로 1의 개수가 짝수인지 확인한다.

- 짝수 패리티 방식은 패리티 비트를 포함해서 각각 XOR 연산을 한 후 결과가 0(1의 개수가 짝수)이면 오류가 없는것

- 1(1의 개수가 홀수)이면 오류가 검출된 것이다.

- 0 XOR 0 XOR 1XOR 0XOR 0XOR 1XOR 1XOR 1 = 0

▶ 홀수 패리티 검사 원리도 이와 동일!

- 전송하려는 데이터가 1101001이라고 가정해 보자.

- 1의 개수를 홀수로 만들려고 패리티 비트를 1로 지정한다.(11101001)

- 데이터를 전송 받은 수신 측은 패리티 비트를 포함한 데이터 내 1의 개수를 세어 홀수인지 판단한 후 홀수가 아니면 재전송을 요청

▶ 블록 합 검사 ( Block Sum Check )

- 문자를 블록으로 전송하면 오류 확률이 높아지는데, 오류 검출 능력을 향상시키려고 문자 블록에 수평 패리티와 수직 패이티를 2차원적으로 검사하는 방법

- 한 데이터에서 짝수 개의 오류가 발생하더라도 오류를 검출할 수 있다.

▶ 순환 중복 검사 ( CRC, Cyclic Redundancy Check )

- 정확하게 오류를 검출하려고 다향식 코드를 사용하는 방법

- 오류가 없을 때는 계속 발생하지 않다가 오류가 발생하면 그 주위에 집중적으로 오류를 발생시키는 집단 오류를 검출하는 능력이 탁월하고, 구현이 단순

- CRC 발생기는 0과 1의 스트링 보다는 대수 다항식으로 표현하며, 하나의 다항식은 하나의 제수(Divisor)를 포현한다.

⊙ 다항식 ( Polynomial )을 이용한 순환 중복 검사의 오류 검출 과정을 살펴보자.

- 송신 측이 데이터를 전송하기 전에 송수신 측은 동일한 생성 다항식을 결정

- 송신 측에서는 K비트의 전송 데이터를 생성 다항식으로 나눈 n비트의 나머지 값을 구한다.

- K비트의 전송 데이터에 n비트의 나머지 값을 추가하여 K+n비트의 데이터를 수신 측으로 전송한다.

- 수신 측에서는 수신된 K+n비트의 데이터를 생성 다항식으로 나눈다.

- 나눈 나머지가 0이면 오류가 없는 것이고, 0이 아니면 오류가 발생한 것이다.

① 송신 측

a. 데이터 전송

b. 오류 검출코드 계산

c. CRC 추가

② 수신 측

a. 데이터 수신

b. 오류 검출코드 계산

c. 수신된 CRC와 계산된 CRC 비교 검사

d. 동일하지 않으면 오류 검출 신호 발생