Chapter 1. DATA COMMUNICATIONS & NETWROK INTRODUCTION

전선으로 들은 컴퓨터 네트워크... 날 굉장히 힘들게 하네요 나쁜 놈아
다른 공부 블로그 보고 굉장히 도움받았기 때문에 저도 공부하면서 정리하고 다시 보기 용으로 포스팅하겠습니다.

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◆ Data Communication 이란?

디바이스 간 정보(Data)를 공유하는 것

 

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◆ 어떤 통신이 효율적인 통신인가?

정확한 데이터(Accuracy)를 올바른 목적지(Delivery)에 시간 내(Timeliness)에 전달하는 통신

 

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◆ Data Communication System의 구성요소(5가지)

• Message 메시지
• Sender 송신자
• Receiver 수신자
• Medium 데이터 전송에 필요한 매체
• Protocol 데이터 전송에 필요한 모든 규칙. Protocol에 의해 이 모든 게 움직인다!!

 

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◆ 데이터의 흐름에 따른 통신 분류(3가지)

 

	방향성	동시성	예시
Simplex	일방향	-	모니터, 키보드 등
Half-Duplex	양방향	불가능	무전기 등
Full-Duplex	양방향	가능	전화 등

 

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◆ 네트워크란?

서로 연결된 장치들의 집합

노드(Node) : 네트워크 장치의 구성요소(컴퓨터, 라우터 등등)

 

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◆ 통신의 역할

통신을 함으로써 내가 해결해야 하는 많은 일들을 여러 컴퓨터에 나눠줌

-> 효율적으로 일을 할 수 있음!!

 

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◆ Netwrok Criteria

: 네트워크 설계시 Key Point 3가지

• Performance 성능
  - 요소들의 수에 의존함

 

• Reliability 신뢰성 (1-실패 확률)
  - 오류의 빈도
  - 얼마나 빨리 복구되느냐?
  - 자연재해에 대해 보호

 

• Security 정보에 대한 보안
  - 비인가 접근으로부터 데이터 보호
  - 바이러스 등으로부터 데이터 보호

 

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◆ 네트워크의 물리적 연결 방식

 

• Point-to-Point 장치 간 1:1 연결
  (장) 성능, 신뢰성, 보안 좋음
  (단) 비용 문제

 

• Multi-Point 여러 장치 동시에 연결
  (장) 비용, 사용자 접근성 좋음
  (단) 도청 문제

 

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◆ Physical Topology

: 회선 구성에 따른 기본 네트워크 접속 형태

 

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■ Mesh Topology

각각의 노드들이 Point-to-Point 연결

장점

- 서로 직접 연결되어 있으므로 도청할 수 없음 (Privacy 와 Security가 철저하게 보장됨!!)
- Point-to-Point 연결이라, 오류 탐지(fault identification) 및 오류 고립(fault isolation) 쉬움
(앞으로 오류 탐지 == 오류 위치 찾기,
오류 고립 == 오류 난 노드만 잘 고립하면 다른 노드간 통신에는 문제 없다 라는 뜻으로 사용하겠음)

단점

- 케이블과 디바이스 포트가 많이 필요하기 때문에 비용이 많이 듦.

 

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■ Star Topology

모든 station들이 Hub에 Point-to-Point 연결

장점

- Mesh Topology에 비해 적은 케이블 사용 -> 비용이 적게 듦.

- 모든 Station들은 하나의 입/출력 포트를 가지고 있기 때문에, 오류 고립이 쉬움!!

 

단점

- 모든 트래픽이 Hub로 몰려서 Hub 과부하가 생길 수 있음.
- Hub가 고장나면 전부 사용 불가.

 

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■ Tree Topology

- Star Topology가 연결된 방식

 

active hub와 passive hub로 연결

 

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■ Bus Topology

Station들이 한 라인(back bone이라 부름)에 Multi-Point로 연결

- 양방향 통신

 

장점

- 비용이 적게 들고 설치가 쉬움

 

단점

- 한 라인에 연결되어 있기 때문에, 하나가 고장나면 전부 다 쓸 수 없음.
- 오류 탐지 및 고립이 어려움

 

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■ Ring Topology

Multi-Point로 연결

- 단방향 통신

- 돌아가면서 Token(기회, 권한 느낌)을 주는데, 각 노드는 Token이 올 때까지 기다리다가 데이터를 전송하기 때문에 도청 없이도 충돌이 적음

 

장점

- 비용이 적게 들고 설치가 쉬움

 

단점

- 한 라인에 연결되어 있기 때문에, 하나가 고장나면 전부 다 쓸 수없음.

- 중간에 추가 및 삭제가 어려움(확장성 안좋음)
- 여러 stations들이 경쟁적으로 1개의 줄을 사용하므로 traffic 충돌이 발생한다. (unidirectional traffic)
-> 이를 해결하기 위해 dual ring 사용(반대 방향 링 하나 더 만들어서 하나 고장나면 다른 링으로 우회 전송 가능)

 

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■ Hybrid Topology

여러 Topology들의 장점을 결합~

-> 뭐가 좋을까?

star, bus는 저렴함. 

Station 하나가 끊겨도 그 backbone에 있는 station들만 영향 받음.

 

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■ Categories of Network

• LAN(Local Area Network) : Host들(종단 장치) 사이의 연결 ↑. 개인, 작은 사무실 건물, 캠퍼스. WIFI
• MAN(Metropolitan Area Network) : 도시 규모의 네트워크. LAN들의 연결
• WAN(Wide Area Network) :  라우터, 모뎀, 스위치 따위의 연결 ↑. 통신사