정보처리기사 필기요약(5)

5과목 데이터 통신

 

1. 변조 속도
ㆍ초당 발생한 신호의 변화 횟수 ㆍ속도 단위 : baud(보오)
ㆍ변조 시 상태 변화 수 : 1비트(모노비트), 2비트(디비트), 3비트(트리비트), 4비트(쿼드비트)
ㆍ변조 속도(baud) = 신호 속도(bps) / 변조 시 상태 변화 수

2. 신호 속도
ㆍ초당 전송되는 비트 수 ㆍ속도 단위 : bps(bit/sec)
ㆍ데이터 신호 속도(bps) = 변조 속도(baud) × 변조 시 상태 변화 수

3. 통신 방식에 따른 종류
ㆍ단방향 통신(Simplex) : 한쪽 방향으로만 전송이 가능한 방식(라디오, TV)
ㆍ반이중 통신 (Half-Duplex) : 데이터를 양쪽방향으로 모두 전송할 수 있으나 동시에 양쪽방향에서 전
송할 수 없는 전송 방식(ON-OFF 무전기)
ㆍ전이중 통신(Full-Duplex) : 동시에 양쪽 방향으로 전송이 가능한 전송 방식(전화)

4. 비동기식 전송
ㆍByte와 Byte를 구분하기 위하여 스타트(Start) 비트와 스톱(Stop) 비트를 붙여 전송하는 방식
ㆍ2~3Bit의 오버헤드를 요구하여 전송 효율이 떨어지므로 저속, 단거리 통신 시스템에 이용됨

5. 동기식 전송
ㆍ문자 또는 비트들의 데이터 블록(프레임)을 송․수신 하는 방식으로, 동기를 유지하기 위해 동기 문자
를 계속적으로 전송함
ㆍ시작과 끝부분에 플래그(Flag) 신호를 삽입하여 동기화함
ㆍ종류 : 문자 동기 방식, 비트 동기 방식

 

6. 다중화(Multiplexing)
효율적인 전송을 ㆍ 위하여 넓은 대역폭을 가진 하나의 전송링크를 통하여, 여러 신호/데이터를 동시에
실어 보내는 기술
ㆍ선로의 공동 이용이 가능하므로 전송 효율이 높아짐
ㆍ종류 : 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화

7. 주파수 분할 다중화(FDM ; Frequency-Division Multiplexing)
ㆍ통신 회선의 주파수 대역폭을 여러 개의 작은 대역폭으로 분할하여 여러 대의 단말기가 동시에 사용
할 수 있도록 하는 기법
ㆍ채널 간의 대역폭이 겹치지 않도록 완충지역으로 보호 대역(Guard Band)이 필요함
ㆍ가드 밴드의 이용으로 채널의 이용률이 낮아짐으로써 시분할 다중화기에 비해 비효율적임
ㆍ케이블 혹은 TV 공중파에 적용됨

 

8. 시분할 다중화(TDM ; Time-Division Multiplexing)
ㆍ통신 회선의 대역폭을 일정한 시간 폭(Time Slot)으로 분할하는 기법
ㆍ대역폭의 이용도가 높아 고속 전송에 용이함
ㆍ종류 : 동기식 시분할 다중화, 비동기식 시분할 다중화

 

 

-동기식 시분할 다중화(Synchronous TDM)

ㆍ전송 매체상의 전송 프레임마다 해당 채널의 타임 슬롯이 고정적으로 할당
되는 다중화 방식
ㆍ전송할 데이터가 없는 단말장치에도 타임 슬롯이 고정적으로 할당되므로
타임 슬롯이 낭비될 수 있음

-비동기식 시분할 다중화(Asynchronous TDM)

ㆍ실제로 전송할 데이터가 있는 단말장치에만 타임 슬롯을 할당함으로써 전
송 효율을 높임
ㆍ통계적 시분할 다중화, 지능 다중화라고도 함

 

9. 전송 제어 절차
데이터 통신 회선의 접속 → 데이터 링크 설정(확립) → 정보 메시지 전송 → 데이터 링크의 종료(해제)
→ 데이터 통신 회선의 절단

 

10. HDLC(High-level Data Link Control)
각 프레임에 데이터 흐름을 제어하고 ㆍ 오류를 검출할 수 있는 비트열을 삽입하여 전송하는 비트 위주
의 프로토콜
ㆍ전송 효율과 신뢰성이 높음
ㆍ정보 전송 단위 : 프레임(Frame)

ㆍ프레임 구조

-플래그(Flag) : 프레임의 동기를 제공하기 위해 프레임의 시작과 끝을 표시하며, 항상 ‘01111110’의
형식을 취함
-주소부(Address Field) : 프레임을 송신 및 수신하는 스테이션을 구별하기 위해 사용되는 부분
-제어부(Control Field) : 프레임의 종류를 식별하기 위해 사용되는 부분(정보/감독/비번호 프레임)
-정보부(Information Field) : 실제 데이터가 들어있는 부분
-검사부(FCS ; Frame Check Sequence Field) : 전송 오류를 검출하는 기능을 수행하는 부분
ㆍ데이터 전송 모드 : 정규(표준) 응답 모드(NRM), 비동기 응답 모드(ARM), 비동기 평형 모드(ABM)

 

11. 에러 발생 원인
ㆍ감쇠(Attenuation) : 전송 신호가 전송 매체를 통과하는 과정에서 거리에 따라 점차 약해지는 현상
ㆍ지연 왜곡(Delay Distortion) : 전송 매체를 통한 신호 전달이 주파수에 따라 그 속도를 달리 함으로써
유발되는 신호 손상
ㆍ잡음(Noise) : 상호변조 잡음, 열 잡음, 누화 잡음, 충격 잡음

 

12. 에러 검출 방식
ㆍ패리티 검사(Parity Check) : 1비트의 검사 비트인 패리티 비트를 추가하여 전송 부호의 에러 검출
ㆍ순환 중복 검사(CRC ; Cyclic Redundancy Check) : 특정 다항식에 의한 연산 결과를 데이터에 삽입
하여 에러 검출
ㆍ해밍 코드(Hamming Code) : 자기 정정 부호의 하나로 비트 에러를 검출해서 1비트 에러 정정
ㆍ상승 코드 방식 : 순차적 디코딩과 한계값 디코딩을 사용하여 에러 수정

13. 자동 반복 요청(ARQ ; Automatic Repeat reQuest)
ㆍ통신 경로에서 에러 발생 시 수신측은 에러의 발생을 송신측에 통보하고 송신측은 에러가 발생한 프
레임을 재전송하는 방식

 

ㆍ종류 : 정지-대기 ARQ, 연속 ARQ(Go-Back-N ARQ, 선택적 재전송), 적응적 ARQ

14. 전송 에러 제어 방식
ㆍ전진 에러 수정 : 송신측에서 오류 정정을 위한 제어 비트를 추가하여 전송하고, 수신측에서 이 비트
를 사용하여 에러를 검출하고 수정하는 방식
ㆍ후진 에러 수정 : 데이터 전송 과정 중 에러가 발생하면 송신측에 재전송을 요구하는 방식

15. 흐름 제어
ㆍ통신망 내의 트래픽 제어의 원활한 흐름을 위해 전송하는 프레임(패킷)의 양이나 속도 규제
ㆍ종류 : 정지-대기, 슬라이딩 윈도우

혼잡 제어
ㆍ네트워크 내에서 패킷의 대기 지연(Queuing Delay)이 너무 높아지게 되어 트래픽이 붕괴되지 않도록
네트워크 측면에서 패킷의 흐름 제어

16. 회선 제어 방식
ㆍ경쟁 방식(Contention) : 송신 요구를 먼저 한 쪽이 송신권을 가짐
ㆍ폴링(Polling) : 주컴퓨터가 단말기에게 전송할 데이터의 유무를 묻는 방식
ㆍ셀렉션(Selection) : 주컴퓨터가 단말기에게 데이터를 수신할 수 있는지를 묻는 방식

17. 회선 교환 방식
ㆍ음성 전화망과 같이 메시지가 전송되기 전에 발생지에서 목적지까지의 물리적 통신 회선 연결이 선행
되어야 하는 교환 방식
ㆍ일단 통신경로가 설정되면 데이터의 형태, 부호, 전송제어 절차 등에 의한 제약을 받지 않음
ㆍ전용 전송로와 고정 대역폭(Band Width)을 사용함
ㆍ회선 교환 방식의 종류 : 시분할 교환 방식, 공간 분할 교환 방식

 

18. 메시지 교환 방식
ㆍ하나의 메시지 단위로 축적-전달(Store-and-Forward) 방식에 의해 데이터를 교환하는 방식
ㆍ각 메시지마다 수신 주소를 붙여서 전송을 하며, 전송 경로가 다름
ㆍ응답시간이 느려 대화형 데이터 전송을 위해서는 부적절하나, 수신측이 준비 안 된 경우에도 지연 후
전송이 가능함

19. 패킷 교환 방식(Packet Switching)
ㆍ메시지를 일정 길이의 전송 단위(Packet)로 정보를 나누어 전송하는 방식
ㆍ모든 사용자 간에 빠른 응답 시간을 제공하기 위해 사용하며, 음성보다 데이터 전송에 더 적합함
ㆍ전송량 제어와 전송 속도 변환이 가능하며, 융통성이 매우 크며 우선순위가 허용됨
ㆍ전송 실패 패킷의 재전송이 가능함(장애 발생 시 대체 경로 선택이 가능함)
ㆍ대량의 데이터 전송 시 전송 지연이 발생함
ㆍ패킷 교환망의 기능 : 순서 제어, 경로 설정 제어, 트래픽 제어, 에러 제어, 패킷 다중화, 논리 채널

 

ㆍ종류 : 가상 회선 방식, 데이터그램 방식

20. 경로 설정(Routing, 라우팅)
ㆍ데이터 패킷을 출발지에서 목적지까지 이용 가능한 전송로를 찾아본 후에 가장 효율적인 전송로를 선
택하는 것
ㆍ경로 배정 요소(Parameter) : 성능 기준, 경로의 결정 시간과 장소, 네트워크 정보 발생지
ㆍ경로 설정 프로토콜 : IGP(RIP, OSPF), EGP, BGP
ㆍ경로 설정 알고리즘 : 범람 경로 제어, 고정 경로 제어, 적응 경로 제어, 임의 경로 제어

21. 네트워크 구성 형태
ㆍMesh형(망형) : 모든 노드 간의 연결이 이루어진 형태로, 많은 단말기로부터 많은 양의 통신을 필요
로 하는 경우에 유리함
ㆍStar형(중앙 집중형) : 중앙에 Host Computer가 있고 이를 중심으로 Terminal들이 연결
ㆍRing형(루프형) : 양쪽 방향으로 접근이 가능하여 통신회선 장애에 대한 융통성이 있음
ㆍBus형 : 시스템 내의 모든 사이트들이 공유 버스에 연결된 구조
ㆍTree형(계층형) : 분산 처리 시스템을 구성하는 방식

22. LAN(Local Area Network, 근거리 통신망)
ㆍ한 건물 또는 공장, 학교 구내, 연구소 등의 일정지역 내의 설치된 통신망으로서 각종 기기 사이의 통
신을 실행하는 통신망
ㆍ광대역 전송 매체(꼬임선, 동축 케이블, 광섬유 케이블 등)의 사용으로 고속 통신이 가능함
ㆍ확장성과 재배치성이 좋고, 경로 설정이 필요 없음

 

23. 매체 접근 제어(MAC ; Media Access Control)
ㆍCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)
ㆍ토큰 버스(Token Bus)
ㆍ토큰 링(Token Ring)

24. VAN(Value Added Network, 부가가치 통신망)
ㆍ공중 통신 회선에 교환설비, 컴퓨터 및 단말기 등을 접속시켜 새로운 부가 기능을 제공하는 통신망
ㆍVAN의 계층 구조 : 전송 계층, 네트워크 계층, 통신처리 계층, 정보처리 계층

25. ISDN(Integrated Service Digital Network, 종합 정보 통신망)
ㆍ모든 통신 서비스를 단일 통신망으로 통합한 것
ㆍ컴퓨팅, 교환, 디지털 전송 장치간의 구분이 없어지고, 음성, 데이터 및 이미지 전송에 동일한 디지털
기술이 적용된 통합 시스템

 

26.도메인 이름(Domain Name)
ㆍ사용자들이 쉽게 인식하고 사용할 수 있도록 숫자로 표기된 주소를 문자 형태로 표시하는 인터넷 주
소
ㆍDNS(Domain Name System) : IP 주소와 호스트 이름 간의 변환을 제공하는 분산 데이터베이스

27. 인터네트워킹 장비
ㆍ리피터(Repeater) : 신호가 약해지거나 왜곡될 경우 원래의 신호로 재생하여 재송신하는 장비
ㆍ브리지(Bridge) : 두 개의 LAN이 데이터 링크 계층에서 서로 결합되어 있는 경우에 이들을 연결하는
장비
ㆍ라우터(Router) : 서로 다른 형태의 네트워크를 상호 접속하는 3계층 장비
ㆍ게이트웨이(Gateway) : 서로 다른 프로토콜을 사용하는 네트워크 연결

28.프로토콜(Protocol)
ㆍ정보통신을 위해 통신을 원활하게 수행할 수 있도록 해주는 통신 규약
ㆍ프로토콜의 기본 요소 : 구문(Syntax), 의미(Semantic), 타이밍(Timing)
ㆍ프로토콜의 기능 : 동기 제어, 단편화/재결합, 요약화, 흐름 제어, 주소 지정, 경로 제어, 에러 제어,
다중화

 

29.OSI 참조모델
ㆍ서로 다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO(국제표준화기구)에서 제안한 통신 규약
ㆍOSI 7계층(Layer) 구조 : 물리 계층(Physical Layer) → 데이터 링크 계층(Data Link Layer) → 네트
워크 계층(Network Layer) → 전송 계층(Transport Layer) → 세션 계층(Session Layer) → 표현 계층
(Presentation Layer) → 응용 계층(Application Layer)

 

30. TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
ㆍ인터넷에서 사용하고 있는 프로토콜로서 서로 다른 기종의 컴퓨터들 간에 데이터 송․수신이 가능하도
록 해주는 표준 프로토콜

ㆍTCP 프로토콜과 IP 프로토콜의 결합적 의미로써 TCP가 IP보다 상위층에 존재함
ㆍ특징 : 접속형 서비스, 전이중 전송 서비스, 신뢰성 서비스 제공
ㆍTCP/IP의 계층 구조 : 링크 계층(Link Layer) → 네트워크 계층(Network Layer) → 전송 계층
(Transport Layer) → 응용 계층(Application Layer)

31. X.25 프로토콜
ㆍ패킷망으로 정보를 전송할 때 패킷 터미널을 제안한 표준 규격안
ㆍ흐름 및 오류 제어기능을 제공함
ㆍ연결형 네트워크 프로토콜임
ㆍX.25의 계층 구조 : 물리 계층(Physical Layer) → 링크 계층(Link Layer) → 패킷 계층(Packer Layer)