데이터 네트워크와 인터넷

네트워킹 기술의 변화

고속 LAN의 등장

: 퍼스널 컴퓨터의 속도/ 컴퓨팅 파워의 폭발적인 성장

/ LAN은 신뢰할 수 있고 필수적인 컴퓨팅 플랫폼으로 인정됨

기업 WAN 필요

: telecommunication, LAN끼리의 통신 + telecommuting 등을 위해

Convergence

• 기존에 별개였던 음성과 정보 기술과 시장이 융합
• voice를 data infrastructure(데이터 네트워크, 인터넷)로 이동(통합)
• user organization내 모든 voice, data network를 통합
• 무선 영역까지 확장
• IP(인터넷 프로토콜)를 사용하는 패킷 기반 전송이 핵심

 

Communications Model

두 지점 간 데이터 교환 과정

핵심 요소

• Source : 전송할 데이터 생성(예: 전화기, PC)
• Transmitter(송신기) : 데이터를 전자기 신호로 변환하여 전송선에 실어 보냄
• Transmission System(전송 시스템) : 하나의 transmission line 혹은 복잡한 네트워크
• Receiver(수신기) : 전송된 신호를 수신해 원래 데이터로 복원
• Destination : 최종적으로 데이터를 받아 처리(예: 서버)

# Source System: Source -> Transmitter

# Destination System: Receiver -> Destination

위의 (b) 예시의 경우 다음과 같은 방식으로 작동

텍스트(입력 정보) → 디지털 비트 스트림 → 아날로그 신호 송신 → 전송 → 아날로그 신호 수신 → 디지털 비트 스트림 → 텍스트(출력 정보)

 

Transmission Line; 전송선(로)

데이터를 전기적 또는 광학적 신호의 형태로 전달하는 물리적 매체

어떤 통신 시설이든 가장 기본이 되는 구성 블록(네트워크의 근간)

전송선에 따라 bandwidth의 한계와 성능이 크게 변화

비즈니스 관점 고려점

• Capacity(용량): 요구되는 대역폭/속도 충족
• Reliability(신뢰성): 장애 없이 안정적으로 동작
• Cost(비용): 최소 비용으로 최대 성능

 

Transmission Mediums; 전송 매체

현재 데이터 통신 발전을 이끄는 두 가지 매체

• Fiber optic transmission; 광섬유 전송
• Wireless transmission; 무선 전송

 

Transmission Services

전송 서비스는 전체 통신 예산에서 가장 큰 비용을 차지

유한한 자원으로 더 많은 유저에게 제공

효율성을 위한 두 가지 접근

• Multiplexing: 하나의 전송 시설(회선 등)을 여러 기기가 공유
• Compression: 데이터를 압축해 전송량 줄이기(필요하지 않은 정보는 압출)

 

Networking

기술의 발전으로 네트워크 용량(capacity)이 크게 증가

Voice, Data, Image, Video의 다양한 형태의 정보를 통합(Integration) 해 하나의 네트워크에서 동시에 다룰 수 있게 됨

 

WANs; Wide Area Networks

대규모 지리적 영역(도시, 국가, 대륙 등)을 아우르는 네트워크

공공 도로(public right-of-ways)을 횡단해야 됨

일반적으로 상호 연결된 여러 switching node들로 구성

WAN 구현에 사용되는 대표적 기술

• Circuit Switching

키워드: established, connected, dedicated

통신을 시작하기 전, 송신측과 수신측 노드 간에 물리적인 링크를 연속적(시퀀스)으로 연결해 하나의 전용 경로(회선)를 설정 / 이 경로는 통신이 끝날 때까지 독점적으로 사용

빠른 전송 제공

일반적으로 전화망에 사용

• Packet Switching

키워드: route

데이터는 패킷이라 불리는 작은 청크의 시퀀스로 전송

패킷은 소스에서 목적지로 이어지는 경로(path)를 따라 노드에서 노드로 이동

각 패킷은 독립적으로 네트워크를 통해 전달, 경로가 다를 수도 있음

일반적으로 단말 간 통신이나 컴퓨터 간 통신에 사용

• Frame Relay

높은 데이터 전송률(데이터 전송 속도, data rate) / 낮은 오류율(error rates)

최대 2 Mbps의 데이터 전송 속도

높은 데이터 전송률을 위해 오류 제어와 관련된 대부분의 오버헤드 제거

• Asynchronous Transfer Mode(ATM)

cell relay 라고 불림

cell이라 불리는 고정 길이 패킷을 사용

수십에서 수백 Mbps, Gbps 범위에서 동작

각 채널의 데이터 전송 속도를 필요에 따라 동적으로 설정, 여러 채널 허용

 

LAN; Local Area Networks

보통 한 건물이나 건물 몇 개 정도의 작은 지리적 범위를 커버

연결된 디바이스(PC, 서버 등)를 소유한 조직이 네트워크도 직접 관리, 운영

일반적으로 WAN 보다 내부(internal) 데이터 전송 속도가 높음

대표적으로 switched LANs, wireless LANs로 configuration

 

Internet

ARPANET에서 발전

임의의 다중 패킷 교환 네트워크 간 통신 문제 해결을 위해 개발

TCP/IP protocol suite 기반

핵심 요소

• Hosts(호스트): 인터넷의 목적은 end systems(= host)을 연결하는 것(예: PC, 서버)
• Network(네트워크): 호스트들은 대개 LAN이나 WAN 같은 네트워크에 물리적으로 연결
• Routers(라우터): 여러 개의 LAN, WAN 등 네트워크들이 서로 라우터를 통해 연결

 

 

📌 추가

WAN

• Backbone Network

여러 소규모 네트워크(LAN 등)를 연결하여 장거리 통신을 가능하게 하는 고속 네트워크

• Fibers

WAN에선 주로 광섬유 케이블 사용

• Nation Wide

한 나라 전체 혹은 그 이상을 커버할 정도로 광범위

LAN

Twist Cable, Fibers, Radio(Wireless LAN)