1-1-5 정보통신 시스템 구성도

1. 1. 정보통신 시스템의 기본 구성 1-1 시스템의 일반적인 구성 1-1-5 정보통신 시스템 구성도 데이터 전송계 데이터 처리계 통신회선 모뎀 모뎀 단말기 통신제어장치 컴퓨터 시스템 변조 복조 라우터나 게이트웨이등

2. 변 조 복조 변조 복조 전화선 모뎀 모뎀 컴퓨터시스템 단말장치 2. 데이터 전송 시스템 2-3 데이터 전송회선 1-2-11 변복조기(MODEM)의 기능 모뎀은 왜 필요한가? 데이터 신호 : 디지털 신호 전화선 : 아날로그 신호 전용선 별도의 전송로 설치비 불필요

3. 2. 데이터 전송 시스템 2-3 데이터 전송회선 1-2-12 디지털 서비스 유닛(DSU) 디지털 신호를 장거리 전송에 적합하도록 디지털 신호의 형태를 바꾸어 주는 장치 DSU는 왜 필요한가? 동영상 전송 등 매우 높은 전송속도가 요구된다. 아날로그 회선의 속도의 한계(현재 56kbps) 디지털 전용 회선 이용시 전송속도를 높힐 수 있다.

4. 3. 단말장치와 접속기기 3-2 접속 규격 2-3-8 접속 규격 DTE/DCE접속 규격 표준화 제정 시 고려할 사항 기계적 특성: DTE와 DCE간의 물리적 연결에 관련 전기적 특성: 전압 레벨과 전압 변동에 관련 기능적 특성: 데이터 전송ㆍ제어, 타이밍, 접지 등에 관련 절차적 특성: 전송 데이터에 일어나는 사건의 순서 인터페이스 특성: 전송매체에 의한 인터페이스 기법 DTE (Data Terminal Equipment) ; 데이터 단말 장치 DCE (Data Communication Equipment ; 데이터 통신 기기) => RS-232C

5. 3. 단말장치와 접속기기 3-2 접속 규격 2-3-9 25핀 커넥터 DTE/DCE사이의 2진 직렬 데이터, 제어 신호 및 타이밍 신호의 전송을 위한 접속 규격 접속 케이블: DTE에서 준비 신호 전송 속도: 20 kbps 이하 접속 거리: 15m 이내

6. 3. 단말장치와 접속기기 3-2 접속 규격 2-3-10 37/9핀 커넥터 기존의 25핀 커넥터 회로와 대체 가능하며, 교환 회선간의 고속 전송, 누화 감소, DCE의 테스트 기능 제어 등의 특성을 가지는 접속 규격 접속 케이블: 통상 DTE측에서 준비 신호 전송 속도: 불평형 복류 방식 - 100 kbps 평형 복류 방식 - 10 Mbps 이하 37핀 커넥터 9핀 커넥터

7. 3. 단말장치와 접속기기 3-2 접속 규격 2-3-11 25/37핀 어댑터(adapter)회로 25핀 커넥터와 37핀 커넥터를 연결 접속할 필요가 있는 경우에 상호 연결 조건 규정 25핀 37핀

8. 3. 단말장치와 접속기기 3-2 접속 규격 2-3-12 RS-232C/V.24 공중 전화망을 통한 데이터 전송에 필요한 변복조기와 컴퓨터를 접속시켜 주는 표준 인터페이스 RS-232C/v.24 RS-232C/v.24 DTE DTE 외 장 형 변복조기 외 장 형 변복조기 RS-232C의 인터페이스 기능 RS-232C/V.24는 아날로그 회선에서, X.21bis는 디지털 회선에서 사용한다

9. 3. 단말장치와 접속기기 3-2 접속 규격 2-3-13 X.21 / X.21 bis X.21 : 공중 데이터망의 동기식 전송을 위한 접속 규격 X.21 bis : V계열의 동기식 변복조기에 맞게 설계된 DTE를 공중 데이터망에서 사용하기위한 접속 규격 송신(T) DTE DCE 제어(C) 수신(R) 표시(I) 동기신호(S) 바이트 동기신호(B) DTE공통귀선(Ga) 신호접지(G) X.21에서 이용되는 상호 접속 회로

10. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-17 리피터(repeater) 네트웍 선로를 통해 전달되는 신호를 증폭하는 장비 어 원 repeat 되풀이하다 원래대로 키우다 repeater 중계기

11. 원거리 전송으로 작아진 신호 원래의 신호 리피터로 증폭된 신호 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-18 리피터의 기능 리 피 터

12. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-19 허브(hub) 한 사무실이나 가까운 거리의 컴퓨터들을 UTP 케이블을 사용하여 연결하기 위해 사용되는 네트웍 장비 어 원 hub : 바퀴의 축, 중심 허브 허브

13. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-20 허브의 기능 컴퓨터 끼리의 네트웍 연결 근거리의 다른 허브와 연결 라우터 등의 네트웍 장비와 연결 네트웍 상태 점검(모니터링 기능) 신호 증폭 기능

14. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-21 허브의 이용 예 외부네트웍 라우터 서 버 허 브 B 허 브 A

15. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-22 허브의 종류 포트 수에 따른 구분 4포트, 8포트, 12포트, 16포트, 24포트 등 BNC 포트 : 8개의 컴퓨터를 직렬 연결 가능 기능에 따른 구분 더미 허브 : 단순히 중계기의 역할만 수행 10Mbps 용 - 10Mbps 속도를 모든 포트가 공유 스위칭 허브 : 각각의 포트마다 독립적으로 할당 10Mbps 용 - 각각의 포트마다 10Mbps를 할당

16. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-23 UTP 케이블과 RJ-45 커넥터 UTP(Unshielded Twist Pair) 케이블 전화선과 비슷한 8가닥의 가는선 가까운 거리를 허브를 통해 연결(100M 이내) 10baseT, 100baseT 등 RJ-45 커넥터 UTP 케이블을 허브에 연결(전화기 사용) 10 base T 100 base T Twisted Pair 네트웍 속도

17. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-24 브리지(bridge) 각각의 네트웍을 독립된 형태를 가지면서 서로 연결하는 네트웍 장비 어 원 네트웍 A 네트웍 B bridge : 다리 브리지 마을A 마을B 다리

18. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-25 브리지의 기능 네트웍 A 직접 선으로 연결하면 하나의 네트웍 으로 합쳐짐 선으로 연결 네트웍 B 네트웍 A 브리지로 연결하면 각 네트웍이독립된 형태를 유지 브리지 네트웍 B

19. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-26 브리지의 이용 예 이더넷 브리지 연구소 이더넷 브리지 백본망 영업부 이더넷 브리지 관리부

20. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-27 라우터(router) 다른 기종간의 네트웍을 연결하는 역할을 하는 네트웍 장비 (여러 가지 프로토콜의 패킷 수신 가능) 어 원 외부네트웍 router 장거리 경주마 route 길, 통로 DSU 라우터 네트웍 . . .

21. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-28 라우터의 종류 정적 라우터 (Static Router) 네트웍 관리자가 패킷의 전송경로를 결정(고정) 관리가 어렵다 동적 라우터 (Dynamic Router) 모든 인터페이스 검사 → 최적경로 테이블 작성 → 최적경로로 전송 브라우터 브리지와 라우터의 기능 내장 백본 사용 시, 내부 네트웍과 인터넷 동시 사용

22. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-29 브리지와 라우터의 비교 브 리 지 같은 프로토콜 사용 시 주로 사용 백본망을 이용하는 소규모 LAN의 분리에 이용 라 우 터 서로 다른 프로토콜 간의 변환 기능 가장 효율적인 전송 경로의 선정 기능 LAN에서 WAN으로 확대 기능 인터넷 전용선 사용 시 네트웍의 필수 장비

23. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-30 라우터로 연결한 원격지 네트웍 라우터 LAN WAN 라우터 라우터 LAN LAN

24. 3. 단말장치와 접속기기 3-4 접속 장치 2-3-31 랜 카드 (NIC) NIC : Network Interface Card LAN을 구성할 때 컴퓨터에 부착하여 케이블과 연결하는 전송 제어 장치 속도 : 10Mbps, 100Mbps 랜 카드 노트북 랜 카드

25. 1. 정보 통신 시스템의 기본 구성 1-4. 시스템 발전 단계 1-4. 시스템의 발전 단계 일괄 처리 (Batch Processing) 시스템 매체에 프로그램 및 데이터를 저장후, 한꺼번에 입력 처리 시분할 처리 (Time Sharing) 시스템 중앙컴퓨터에서 처리시간을 분할하여, 여러 단말기 동작 분산 처리 (Distributed Processing) 시스템 다기능화된 단말기를 사용 기능과 부하를 분산하여 처리 정보 통신 네트워크(Network) 시스템 통신망을 사용하여 원격지 즉시 처리

26. 1. 정보 통신 시스템의 기본 구성 1-4. 시스템 발전 단계 1-4-1. 일괄 처리 시스템 기억 장치 등에 기억된 프로그램을 차례로 컴퓨터에서 처리 한 사람이 일을 끝낸 다음 사람이 컴퓨터를 사용하는 형태 컴퓨터의 부피가 크고 고가 전문가가 컴퓨터를 관리하는 폐쇄적 운용 시스템 처리결과의 출력까지 긴 시간이 소요 프로그램 카드 ASCII 프린터 카드 판독기 호스트 컴퓨터

27. 1. 정보 통신 시스템의 기본 구성 1-4. 시스템 발전 단계 1-4-2. 시분할 처리 시스템(Time Sharing System) 컴퓨터에 접속된 여러 단말기를 이용하여 작업 처리 수행 호스트 컴퓨터는 처리시간을 분할하고 프로그램을 전환 호스트 컴퓨터가 여러 단말장치에서 오는 작업 요청을 처리 여러 단말기에 의한 컴퓨터 자원 공유가 가능 통신회선을 이용하여 컴퓨터와 단말장치를 접속 호스트 컴퓨터 모니터 모니터 모니터 모니터 단 말 장 치

28. 1. 정보 통신 시스템의 기본 구성 1-4. 시스템 발전 단계 1-4-3. 분산 처리 시스템(Distributed Processing System) 컴퓨터의 보급이 가속화되어 여러대가 각 부서 단위로 설치 한 대의 컴퓨터에서 일괄 수행하던 처리를 여러 컴퓨터에서 분산 처리 중 앙 컴퓨터 주변장치 보조기억 프린터 단말장치 단말장치 단말장치

29. 1. 정보 통신 시스템의 기본 구성 1-4. 시스템 발전 단계 1-4-4. 네트워크(Network) 시스템 1980년대 분산처리의 효율을 더욱 높이기 위해 등장 통신 회선 및 통신 프로토콜 기술 발전의 결과로 보급 확산 LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN (Wide Area Network) 기반의 네트워크화 된 분산 처리 환경으로 정착 LAN 스위치 도시망 랩톱 컴퓨터 라우터 라우터 이더넷 서 버 허브 라우터 IBM PS/2 이더넷 광역망 Mac Ⅱ 랩톱 컴퓨터 워크 스테이션

30. 2. 데이터 전송 시스템 2-2. 단말 장치 2-2-4. 종 류 더미터미널 펜 컴퓨터 데스크톱 시스템 디스크 기억 장치 랩톱 컴퓨터 워크스테이션 텔레비전 통신 네트워크 테이프 기억 장치 플로피 드라이브 전화 팩시밀리 테이프 드라이브 CD-ROM 레이저 프린터 비디오 플로터 디지털 패드 도트 매트릭스 프린터 스캐너 키보드 마우스

31. 전화회선 변복조기(modem) 전화회선 음향결합기 단말장치 디지털회선 디지털 서비스 장치(DSU) 2. 데이터 전송 시스템 2-3. 데이터 전송 회선 2-3. 데이터 전송 회선 통신 제어 장치 단 말 장 치 데 이 터 전송회선 중 앙 컴퓨터 변복조기(modem) 음향결합기 컴퓨터 센터 디지털 서비스 장치(DSU) 데이터 전송회선

32. 2. 데이터 전송 시스템 2-3. 데이터 전송 회선 2-3-1. 구성 요소 신호 변환 장치 - 정보 데이터와 전기적 신호의 상호 변환 - 데이터 회선 종단 장치(DCE : Data Circuit terminating Equipment) 및 인터페이스(interface) 장치 통신 회선 - 단말장치와 컴퓨터를 연결하는 물리적 통신 전송 매체 - 전용선이나 교환회선으로 구성 단 말 장 치 신호 변환 장치 신호 변환 장치 통신 제어 장치 통신회선 데이터 전송회선

33. 2. 데이터 전송 시스템 2-3. 데이터 전송 회선 2-3-2. 신호 변환 장치(1) 모뎀 (MODEM : modulator - demodulator) : 아날로그 통신 회선에서 디지털 데이터와 아날로그 신호 상호 변환 장치

34. 2. 데이터 전송 시스템 2-3. 데이터 전송 회선 2-3-2. 신호 변환 장치(2) 디지털 서비스 장치 (DSU : Digital Service Unit) : 디지털 통신회선에 사용되는 디지털 신호 변환 장치

35. 2. 데이터 전송 시스템 2-3. 데이터 전송 회선 2-3-2. 신호 변환 장치(3) 음향 결합기 (Acoustic Coupler) : 전화의 송수화기로 소리를 매개로 데이터를 전달

36. 2. 데이터 전송 시스템 2-3. 데이터 전송 회선 2-3-3. 통신 회선(1) 단말 장치와 컴퓨터 시스템 상호간을 접속하는 통신로 역할 - 구성 방법 : 전용 회선, 교환 회선 - 신호 전송 : 아날로그 회선, 디지털 회선 단말 장치와 컴퓨터를 연결하는 물리적 통신 전송 매체 - 피복된 구리 꼬임선 (Shiedlded Twist-Pair) - 동축케이블 (Coaxial Cable) - 광 (Optical Fiber) 케이블 - 마이크로웨이브 (Microwave)

37. 2. 데이터 전송 시스템 2-3. 데이터 전송 회선 2-3-3. 통신 회선(2) 외부재킷 외부재킷 구리선 그물막 구리 피복 색이 입혀진 플라스틱 절연체 구리선 플라스틱 절연체 외부재킷 플라스틱 피막 케블라보강재 유리섬유와 피막

38. 3. 데이터 처리 시스템 3-5.소프트웨어(Software) 3-5-4. 통신(communication) 소프트웨어(1) 컴퓨터 응용 및 시스템 프로그램 단말장치 (3) 통 신 소프트웨어 통 신 소프트웨어 (1) (3) 이용자 전송제어부 (2) 데이터 전송회선 통신 제어장치 (1) 데이터의 송ㆍ수신 (2) 통신 하드웨어의 제어 (3) 이용자 인터페이스의 제어

39. 3. 데이터 처리 시스템 3-5.소프트웨어(Software) 3-5-4. 통신(communication) 소프트웨어(2) 데이터의 송ㆍ수신 OSI 7계층 모델

40. 3. 데이터 처리 시스템 3-5.소프트웨어(Software) 3-5-4. 통신(communication) 소프트웨어(3) 통신 하드웨어의 제어 * 기 능 - 데이터 전송회선상의 전송 매체 액세스 제어 프로토콜 계 층 - 프레임 단위의 전송 처리 (protocol layer) - 다양한 전송 매체 액세스 제어 프로토콜에서 사용 가능 - 흐름제어, 오류제어 등은 사용자가 작성 * 종 류 통신제어 구동 프로그램 - FTP사의 패킷 드라이버(Packet Driver) 장치 (drive program) - 노벨사의 ODI(Open Data Interface) 데이터 전송회선 - 마이크로소프트사의 NDIS (Network Driver Interface Specification)

41. 3. 데이터 처리 시스템 3-5.소프트웨어(Software) 3-5-4. 통신(communication) 소프트웨어(4) 이용자 인터페이스의 제어 * 기 능 - 컴퓨터 시스템이 지원하는 네트웍 유틸리티나 응용 프로그램을 활용 - 가장 상위 계층의 프로그래밍 인터페이스를 제공 - 원격 작업을 편리하게 처리 * 종 류 : HTTP, FTP, MAIL, RSH, RCP

42. 5-1. 가정 통신망(Home Network) 5. 통신망의 발전 5-1-5. 종 류 매체 구분 전송매체 / 주파수 표준화 기술 전송속도(bps) 기관/명칭 Home PNA V1.0/2.0 기존 전화선 1M~2M/10M Home PNA X-10 기존 전력선 1M~2M PLC 유선 IEEE 802.3 UTP 10M/100M/1G Ethernet IEEE 1394a/b 기존 전화선 100M~400M IEEE1394TA USB V1.0/1.1/2.0 USB 케이블 1.5M/12M/480M USB IrDA V1.0/1.1/2.0 적외선 4M IrDA IEEE 802.11 2.4GHz ISM 무선주파수대역 5.5M~11M 무선 LAN SWAP V1.0/1.2 1.3GHz 무선 1M~2M 무선 Home RF IEEE 802.15 WPAN 2.4GHz ISM 무선주파수대역 1M IEEE 802 Bluetooth V1.0 2.4GHz ISM 무선주파수대역 720k Bluetooth

43. 5-1. 가정 통신망(Home Network) 5. 통신망의 발전 5-1-6. 모 델

44. 5. 통신망의 발전 5-2. 근거리 통신망(LAN) 5-2. 근거리 통신망(LAN)

45. 5-2. 근거리 통신망(LAN) 5. 통신망의 발전 5-2-1. 프로토콜 구성 및 표준화(1) OSI 계층1(물리계층) OSI 계층2(데이터 링트 계층) PHY MAC LLC IEEE 802.3 * Baseband - 동축케이블 : 10Mbps - UTP : 1/10Mbps CSMA/CD * Broadband - 동축케이블 : 10Mbps IEEE 802.2 IEEE 802.4 * Unacknowledged connectionless service * Broadband - 동축케이블 : 1/5/10Mbps * Connection-mode service Token Bus - Carrier band : 1/5/10Mbps * Acknowledged connectionless service - 광케이블 : 5/10/20Mbps IEEE 802.5 * STP : 4/16Mbps Token Ring * UTP : 4Mbps FDDI Token Ring * 광케이블 : 100Mbps IEEE 802.6 * 광케이블 / 동축케이블 DQDB : 44.736Mbps

46. 5-2. 근거리 통신망(LAN) 5. 통신망의 발전 5-2-1. 프로토콜 구성 및 표준화(2) 표 준 내 용 표 준 내 용 DQDB 방식의 MAC 절차 LAN 상호 접속을 위한 상위 계층 프로토콜 802.1 802.6 Broadband Technical Advisory Group (광대역 전송방식) Virtual LAN 802.1Q 802.7 데이터 링크 레벨제어 프로토콜(LLC) Fiber Optic Technical Advisory Group (광케이블을 이용한 전송방식) 802.2 802.8 CSMA/CD 방식의 MAC 절차 Integrated Voice & Data(IVD-LAN) 802.3 802.9 Interoperable LAN/MAN security (암호화) 100 Base T Fast Ethernet 방식의 MAC 절차 802.3u 802.10 Wireless LAN(무선 LAN) Gigabit Ethernet 방식의 MAC 절차 802.11 802.3z Token bus 방식의 MAC 절차 802.4 100 VG-Any LAN : Demand Priority Access Method 802.12 Token ring 방식의 MAC 절차 802.5

47. 5-2. 근거리 통신망(LAN) 5. 통신망의 발전 5-2-2. 분 류(1) 토폴로지(topology)에 의한 분류 -버스(bus)와 트리(tree) 구조 T 단말 단말 종단기 종단기 노드 노드 (terminator) (terminator) H T T T 단말 단말 헤드엔드 노드 노드 (head-end) 단말 단말 단말 T 노드 노드 노드 단말 단말 노드 노드 버스(BUS)형 트리(tree)형 -링형(ring) 구조 리피터 리피터 (repeater) (repeater) 단말 단말 단말 단말 노드 노드 노드 노드 중앙 허브(hub), 스위치(switch), 리피터(repeater) 단말 단말 단말 단말 노드 노드 노드 노드 링(ring)형 성(star)형

48. 5. 통신망의 발전 5-2. 근거리 통신망(LAN) 5-2-2. 분 류(2) 토폴로지 장 점 단 점 * 케이블 사용이 적고, 비용이 저렴 * 중앙 집중관리가 난해 * 케이블의 연결과 확장이 용이 * 많은 트래픽으로 인한 속도 버스/트리 (bus/tree) * 구성이 비교적 간단 * 케이블의 단선은 다른 사용자들에게 영향 * 구성의 고신뢰성 * 특정 단말노드의 고장이 전체 통신망에 영향을 주지 않음 * 낮은 성능과 거리의 제한 * 사용자수가 늘어나도 기존과 동일한 성능을 발휘 * 특정 단말노드의 고장이 전체 통신망에 영향 링형 (ring) * 모든 단말노드들이 동등한 수준에서 액세스 가능 * 통신망 확장성이 난해 * 가격이 저렴 * 중앙 집중형 감시와 관리가 가능 * 중앙 제어국의 고장은 전체 통신망의 기능을 마비 성형 (star) * 단말 노드의 확장과 변경이 용이 * 특정 단말노드의 고장이 전체 통신망에 영향을 주지 않음 * 초기 투자 비용이 고가

49. 5-2. 근거리 통신망(LAN) 5. 통신망의 발전 5-2-2. 분 류(3) 매체 액세스(access) 방법에 의한 분류 - CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 방식 A 전송 시작, B/C/D도 전송가능 C 전송 시작, B는 매체사용 감지(사용금지), D는 전송가능 A와 C의 전송데이터 충돌 발생 시작 C가 충돌 상태 감지, 전송중지 A가 충돌 상태 감지, 전송중지 단말 단말 단말 단말 A B C D

50. 5-2. 근거리 통신망(LAN) 5. 통신망의 발전 5-2-2. 분 류(4) 매체 액세스(access) 방법에 의한 분류 -토큰 전달(Token passing) 방식 토큰 토큰 수신 단말 단말 단말 단말 A D A D 데이터 C 전 송 단말 단말 단말 단말 B C B C 데이터 삭 제 단말 단말 단말 단말 C A D A D 토큰 전달 C 단말 단말 단말 단말 B C B C C 데이터수신