07 1 정보통신망기술

정보통신망_근거리 통신망 기술과 최신 동향

광역과 고속 광역 통신망, 미래의 통신망

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LeeYoungSun

정보통신망 기술

망(Network)의구성형태

데이터교환방식

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망의 구성형태 - 성형(Star|중앙집중형)

• 포인트 투포인트(Point-to-Point) 방식으로 회선을 연결한형태

• 중앙컴퓨터가 있고 주변에 단말 장치가연결되어있는 형태

• 하나의 단말장치가 고장나더라도 다른 단말장치에는 영향을미

치지않지만, 중앙컴퓨터가 고장나면 전체 통신망의 기능이 정지

됨

• 교환노드의 수가 가장적음

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망의 구성형태 - 링형(Ring|루프형)

• 컴퓨터와 단말장치들을서로 이웃한 것끼리 연결한 형태

• 분산및 집중 제어 모두가능

• 단말장치의 추가/제거및 기밀보호가 어려움

• 각단말 장치에서 전송지연이 발생할수 있음

• 중계기의 수가 많아짐

• 데이터는 단방향 또는 양방향으로 전송할 수있으며 단방향 링의

경우 컴퓨터, 단말 장치,통신회선중 어느 하나라도고장나면 전체

통신망에영향을 미침


망의 구성형태 - 버스형(BUS)

• 한개의 통신 회선에 여러 대의 단말장치가 연결되어 있는 형태

• 물리적 구조가 간단, 단말 장치의 추가와제거 용이

• 단말장치가 고장나도 통신망 전체에는 영향을주지 않으므로신

뢰성이 높음

• 기밀보장이 어렵고, 통신 회선의 길이에제한이있음


망의 구성형태 - 계층형(Tree|분산형)

• 중앙컴퓨터와 일정 지역의 단말 장치까지는하나의 통신회선으

로연결시키고, 이웃하는단말 장치는 일정 지역내에 설치된 중간

단말장치로부터 다시연결시키는형태

• 분산처리 시스템을 구성하는 방식


망의 구성형태 - 망형(Mesh)

• 모든 지점의 컴퓨터와 단말 장치를 서로연결한형태

• 많은양의 통신을 하는 경우에 유리

• 공중 데이터 통신망에서주로 사용되며, 통신회선의 총 경로가 가

장 김

• 통신회선 장애시 다른 경로를 통하여데이터를 전송할 수 있음


데이터교환방식 – 회선 교환방식

• 회선교환방식 특징

– 회선교환 방식이란? 통신을 원하는 두 지점을교환기를 이용하여 물리적

으로 접속시키는방식으로, 기존의음성전화망이 대표적이다.

– 데이터 전송전에 먼저물리적 통신회선 연결이 필요

• (링크설정 →데이터 전송→ 링크해제)

– 일단접속이 되고 나면 그 통신 회선은 전용 회선에 의한통신처럼데이터가

전달

– 회선이 접속되었더라도수신측이 준비되어 있지않으면 데이터 전송이불

가능

– 데이터가 전송되지않는 동안에도 접속이 유지되기 때문에 데이터 전송이

연속적이지않은 경우 통신 회선이 낭비됨

– 일정한 데이터전송률을제공하므로 동일한 전송 속도가 유지됨

– 전송된 데이터의 오류 제어나 흐름 제어는 사용자에 의해수행됨



• 공간분할교환방식(Space Division Switching)

– 기계식 접점과전자 교환기의 전자식 접점 등을이용하여 교환을 수행하는

방식

– 음성 전화용 교환기가 해당됨

– 기존의 음성용 전화 회선망을 그대로 이용할수있어 간단한 저속데이터전

송에 매우효과적

– 본래가 음성용이므로 데이터통신을 위해서는 융통성이 적고 오류율이 높

음

– 연결 접속 시간이 길고고속전송이 어려움

– 속도나 코드의변환이 어려움



• 시분할 교환방식(TDS, Time Division Switching)

– 전자부품이 갖는 고속성과 디지털 교환기술을이용하여 다수의 디지털 신

호를 시분할적으로 동작시켜 다중화하는 방식

– 데이터 전용회선 교환방식에 이용됨

– 종류: TDM 버스 교환 방식, 타임슬롯 교환 방식, 시간 다중화 교환방식

• 제어신호방식

– 제어신호는 네트워크를 관리하며, 호를설정하고 유지하고 해제하는기능

을 함


감시(관리) 제어신호 상대방과 통화하는 데 필요한 자원을이용할 수 있는지를 결

정하고 알리는 데 사용되는제어 신호로,서비스, 응답, 경보

및 휴지 상태복귀 신호 등의 기능을 수행

주소제어신호 상대방을 식별하고 경로를 배정하여 전화를 울리게 함

호정보제어신호 호의 상태에 대한정보를 송신자에게제공하는 역할을 함

망관리제어신호 통신망의 전체적인 운영, 유지, 고장 수리 등을 위해 사용함

데이터교환방식 – 축적교환방식

• 축적교환방식의 특징

– 하나의 통신회선을 여러 메시지가 공유할 수있음

– 메시지를 저장시켰다가전송하므로 기억장치가필요함

– 전송속도와 코드가 서로 다른 장치 간에도 통신이 가능함

– 초기 설계 비용 및 통신 비용이 저렴함

– 부가적인 내용을 추가하여 전송할 수있음

– 전송속도나 코드의 변환 및전송 오류 정정이가능함

• 메시지 교환방식

– 교환기가 일단 송신측의 메시지를 받아서 저장한 후 전송 순서가 되면 수

신측으로전송함

– 각메시지마다 전송 경로가 다름 →각 메시지마다수신 주소를 붙여서전송

함

– 데이터 전송지연 시간이 매우 김→ 응답 시간이 느려 대화형 데이터전송

에 부적절

– 네트워크에서 속도나 코드변환이 가능함



• 패킷교환방식

– 메시지를 일정한 길이의 패킷으로 잘라서 전송하는방식

– 하나의 통신회선을 여러 사용자가 공유할 수있으므로 회선 이용률이 높음

– 수신측에서는 분할된 패킷을 재조립해야 함

– 응답 시간이 빠르므로 대화형 응용이 가능함

– 회선이나 교환기의장애발생시 다른 정상적인 경로를 선택해우회할수 있

음


가상회선방식 ∙ 송 · 수신국 사이에 논리적연결이 설정됨

∙ 정보전송 전에 제어 패킷에 의해 경로가 설정됨

∙ 패킷의 발생 순서대로전송됨

데이터그램방식 ∙ 연결 경로를 설정하지않고 패킷을 순서에 상관없이 독

립적으로 운반하는 방식

∙ 패킷마다 전송경로가다르므로, 패킷은 목적지의 완전

한 주소를 갖아야 함


• 패킷교환방식 – 패킷교환망의기능


경로제어

(Routing)

· 출발지에서목적지까지 이용 가능한전송로를 찾아본 후에 가장 효

율적인 전송로를선택하는기능

트래픽제어

(Traffic

Control)

· 망의보호, 성능 유지, 망 자원의 효율적인 이용을위해 전송되는 패

킷의 흐름또는그 양을조절하는 기능

· 교착상태(Dead Lock) 방지, 흐름 제어 등을 수행

순서제어 · 송신측에서보낸 순서와 다르게 수신되는 것을방지하기위한 기능

오류제어 · 오류를 검출하고 정정하는 기능

패킷다중화 · 물리적으로는한 개의 통신회선을 사용하면서도 패킷마다 논리 채

널(가상 회선) 번호를 붙여동시에 다수의 상대 터미널과 통신을수

행하도록 하는기능

논리채널 · 송·수신측 단말기 사이에서 논리 채널(가상 회선)을 설정하는 기능

망의 종류 - LAN(근거리통신망)

• LAN(Local Area Network)의특징

– 한 건물이나 제한된 일정 지역 내의통신(약 10km이내)

– 광대역 전송매체의 사용으로 고속 통신이 가능

– 공유매체를 사용하므로경로 선택 없이매체에연결된 모든 장치로 데이터

를 전송함

– 오류발생률이 낮음

– 네트워크에 포함된자원을 공유함

– 네트워크의 확장이나 재배치가 쉬움

– 전송매체로 꼬임선, 동축 케이블, 광섬유 케이블 등을 사용함

– 망의 구성 형태에 따라 성형, 버스형, 링형, 계층형으로 분류


망의 종류 - LAN(근거리통신망)

• LAN의장점

– 자원의 효율적인 백업

– 다른기종 간의 통신에서사무처리의 능률화

– 파일공유에 따른 처리의 효율화 및통일된 관리

– 기기 자원의 공유에 따른 이용 효율의향상과경비 절감

– 분산처리로 시스템 전체의 성능 향상

– ※LAN의계층구조 : 물리계층, 데이터 링크 계층

• IEEE 802의주요표준규격


802.1 전체의 구성, OSI 참조 모델과의 관계, 통신망 관리 등에 관한 규약

802.2 논리 링크 제어(LLC) 계층에 관한 규약

802.3 CSMA/CD 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약

802.4 토큰버스 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약

802.5 토큰 링 방식의 매체 접근 제어 계층에 관한 규약

802.6 도시형통신망(MAN)에 관한 규약

802.11 무선 LAN에 관한 규약

망의 종류 - MAN, WAN

• MAN(Metropolitan Area Network)

– 도시형 통신망, 50km 반경이내의통신망

• WAN(Wide Area Network)

– 광역 통신망, 국가와 국가, 대륙과 대륙을 연결하는 광범 위한영역의 통신

망

• * CO-LAN(공중기업통신망, Central Office-LAN)

– 대학, 병원및 연구소등 근거리통신망이 필요하면서도 여건이 안 되는 기

관간에 인근 전화국의데이터 교환망과 기존 통신망을연동시켜 구성하는

통신망

• * PBX(사설교환기, Pricate Branch Exchange)

– 국선과 구내 전화기 또는 구내 전화기 상호간의회선을 교환, 접속할수 있

는접속 장치.


망의 종류 - VAN(부가가치 통신망)

• VAN의계층구조

– 부가 가치통신망(Vale Added Network)은 기간 통신 사업자로부터통신 회

선을 임대하여 하나의사설망을 구축하고 이를 통해정보의 축적, 가공, 변

환처리 등 가치를 첨가한 후 불특정 다수를 대상으로서비스를 제공하는

통신망


전송 기능

(기본 통신계층)

기본적인 통신 기능으로 정보를 전송할 수 있는 물리적 회선을 제공

하는 기능

교환기능

(네트워크 계층)

가입된 사용자들을 서로 연결시켜 사용자 간의 정보 전송이 가능하

도록 제공하는기능

통신처리기능

(통신처리계층)

축적 교환 기능과변환기능을 이용해 서로 다른 기종간이나 다른 시

간대에 통신이 가능하도록 제공하는기능

정보처리기능

(정보처리계층)

급여 관리, 판매 관리 등의 응용 소프트웨어를 처리하는기능

망의 종류 - VAN(부가가치 통신망)

• 통신처리기능의 축적교환기능

• 통신처리기능의 변환기능


데이터 교환 데이터 축적 기능을이용해송·수신자 사이의 데이터 교환을 수행

전자 사서함 상대방이 부재중이더라도 나중에 확인해 볼 수 있도록 정보 메시지를 축

적하고 검색 서비스를 제공

동보통신 한 단말기에서 여러 단말기로 같은 내용을 동시에전송

정시수집 정해진 시간에 VAN이 송신자로부터 정보를 받는 기능

정시 배달 정해진 시간에 VAN에 축적되어있는 정보를 수신자에게 송신하는 기능

속도변환 축적 기능을 이용해속도가 빠른 컴퓨터로부터 데이터를 받아들여

축적한후 상대방 단말기의 속도에 맞추어 보내주는 기능

코드변환 송신측과 수신측이 사용하는 문자 코드체계를 맞추는기능

데이터형식 변환 서로 다른 데이터 표현 형식을 일치시키는 기능

프로토콜변환 서로 다른 네트워크간에또는 서로 다른기종간에 통신이 가능하도

록 통신 절차를 변환하는기능

미디어 변환 텍스트, 음성, 영상 등을 상호 변환하는기능

망의 종류 - ISDN(종합 정보통신망)

• ISDN(Integrated Service Digital Network)의특징

– 통신방식 및 전송로가모두 디지털 방식으로음성, 문자, 영상 등의다양한

서비스를 종합적으로 제공함

– 고속통신이 가능하며, 확장성과 재배치성이 좋음

– 2개이상의 단말 장치를 제어할 수있기 때문에 동시에 복수통신을 할수 있

음

• ISDN의통신서비스

– OSI참조 모델 1~3 계층(하위계층) 제공 → 베어러서비스(Bearer Service)

– OSI참조 모델 1~7 계층의전 계층제공 → 텔레 서비스(Teleservice)


베어러 서비스

(Bearer Service)

· ISDN 사용자와 망 간의인터페이스에서 단말장치가전송하는 정보

를 변형 없이 그대로 전달만 하는 서비스

· 회선교환, 패킷 교환 등 하위계층의 기능만을제공

텔레 서비스

(Teleservice)

· 베어러서비스를 기본으로 통신망, 단말 장치 등에서이용하는 고도

의 기능을 부가하여 제공하는서비스

· 실제로단말 장치를 조작하고 통신하는 사용자측에서본 서비스

부가서비스 베어러 서비스나 텔레 서비스에 발신 번호 표시, 수신자부담, 통화

대기 등의 기능을 부가하여 서비스 이용률을높이는 서비스


• ISDN의주요채널

– 채널(Channel)이란 정보나제어 신호를 운반하기 위한통신 경로를 의미하

는 것


채널 채널 속도 용도

B(Bearer) 채널 64Kbps - 디지털 정보용 채널

- PCM화된 디지털 음성이나회선 교환에 의한제

어 신호, 패킷 교환에의한 정보 전송에이용

D(Data) 채널 16Kbps

64Kbps

- 디지털 신호용 채널

- 서비스 제어를 위한 채널과 저속 패킷교환에 의

한정보 전송을위해 사용

H(Hybrid) 채널 H0 384Kbps - 고속의 디지털 정보용 채널

- 모든 방식의 정보를 고속으로전송

- 고속 팩스나 화상회의 등 고속·대용량정보 전송

에이용

H11 1,536Kbps

H12 1,920Kbps


• 기능그룹


NT1 - OSI 물리 계층을지원하는가입자 접속망 종단 장치, 선로의 종단

점

- 1계층의 선로 유지보수 및성능 감시, 다중화

- 비트 동기(Timing)

NT2 - 가입자 구내 교환 장치

- 2~3계층의 프로토콜 처리

- 전송을 위한 교환및 다중화 기능을 수행

- 교환, 집중화, 유지보수 기능수행

TE1 - ISDN 전화기 등 ISDN 접속 기능을 가진단말 장치

TE2 -아날로그전화기등ISDN 접속 기능이 없는 단말 장치

TA(Terminal

Adapter)

- TE2 단말 장치를 ISDN에 접속하는 역할

- 프로토콜 및 속도 변환 기능

LE(Local

Exchange)

- 상대방 ISDN 교환기와 연결을제공하는 ISDN용 교환기


• 참조점(Reference Point)

– ISDN을 구성하는 각 요소간의 인터페이스를구분하는 기능을 하는것으로,

기준점, 접속점, 분계점이라고 함

– 참조점은 정보 통신망 상호 간을 연결할 때시설, 운영및 유지보수의 책임

한계를구분하기 위한 접속점이됨


U(User) - 내부망과 외부망을 구분

T(Terminal) - 사용자 영역과 네트워크 영역을 구분

S(System) - 사용자 장비와 네트워크 장비를구분

S(System) - 사용자 장비와 네트워크 장비를구분

매체접근제어 - CSMA 방식

• CSMA 방식

– 각노드가 데이터 프레임을 송신하기 전에 통신회선을 조사하여 사용 중이

면 대기하고, 그렇지 않으면 데이터 프레임을 송신하는방식

– 동일 통신 회선을 통해한노드에서 데이터 프레임을 송신하는 도중에다른

노드에서 또 다른 데이터 프레임을 송신하면 데이터 프레임의 충돌이 발

생하는 단점이있음

• CSMA/CD 방식의개념

– CSMA 방식과 같이 충돌이 발생하는 문제점을 해소하기 위해 CSMA 방식

에 충돌검출 방식과 충돌 발생시 재송신하는 기능을 부가함

– 통신회선이 사용 중이면 일정 시간동안 대기하고, 통신회선 상에 데이터

가 없을 때에만 데이터를 송신하며, 송신 중에도 전송로의 상태를 계속 감

시함

– 송신도중 충돌이 발생하면 송신을 중지하고, 모든 노드에 충돌을 알린 후

일정시간이지난 다음 데이터를 재송신함


매체접근제어 - CSMA 방식

• CSMA/CD 방식의 특징

– 버스형 또는 성형 LAN에 가장 일반적으로 이용됨

– 전송량이 적을때 매우효율적이고 신뢰성이 높음

– 처리기법이 간단

– 노드의 장애가시스템 전체에 영향을 주지 않으며, 장애 처리가 간단

– 일정 길이 이하의 데이터를송신할 경우 충돌을 검출할 수 없음


매체접근제어 - 토큰 버스방식

• 토큰 버스(Token Bus) 방식

– 토큰이란 회선에 대한 사용 권한이다. 토큰을사용하는 이유는 CSMA/CD

방식에서나타나는 충돌을 피하기 위함이다.

– 버스형 LAN에서 사용하는방식, 토큰이 논리적으로형성된 링(Ring)을 따

라 각노드들을 차례로 옮겨 다니는 방식

• 특징

– 각노드가 공평한 송신 권한을 가지며, 전송시간을 가변적으로 조절할수

있음

– 높은부하, 즉 전송량이 많을 때에도 안정적이고, 액세스 시간이 일정함

– CSMA/CD보다장치가 복잡하고 평균 대기 시간이 김

– 일부 노드나 통신 회선에장애가 발생하면 전체적인 장애가될 수 있음


매체접근제어 - 토큰링방식

• 토큰 링(Token Ring) 방식

– 링형(Ring) LAN에서사용하는 방식으로 물리적으로연결된링(Ring)을 따

라 순환하는 토큰(Token)을이용하여 송신권리를 제어함

• 특징

– 각노드가 공평한 송신 권한을 가짐

– 트워크에 연결된 노드의수가 많을수록 토큰의 순회 시간이 길어지므로 네

트워크의 속도가 저하될 수 있음


네트워크 관련 장비

• 네트워크 관련 장비


허브

(Hub)

- LAN을 구성할때 한사무실이나가까운거리에 있는장비들을 케이블을

사용하여 연결해 주는 장치

리피터

(Repeater)

- 디지털신호는 일정한거리 이상으로나아가면 출력이 감쇠하는성질이

있기 때문에장거리 전송을위해서는 원래의 신호로 재생시켜주는리피

터가 필요

브리지

(bridge)

-두 개의 LAN을 상호 접속할수있도록 하는 통신망연결장치·OSI 참조

모델 데이터 링크계층에서 동작됨

라우터

(Router)

- LAN과 LAN 사이에서 최적의 경로를 설정해데이터를 전송할 수있게

하는장치

- OSI 참조 모델네트워크 계층에서 동작됨

게이트웨이

(Gateway)

- 프로토콜의 변환이나, 프로토콜의 구조가 다른 네트워크와 접속하기

위한 목적으로 사용되는 장치

- 출입구 역할을 담당

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