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1. 데이터 교환 방식
1.1. 회선 교환 방식
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Circuit Switching
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회선(circuit): 설정된 통신 경로의 집합
•
회선 교환 방식의 특징
◦
연결지향형 전송 (connection-oriented transmission)
▪
연결 설정 → 데이터 전송 → 연결 해제
◦
연결 설정 후 전용선처럼 회선을 사용하므로 대량의 실시간 데이터 전송에 적합
1.2. 패킷 교환 방식
•
Packet switching
•
Packet: 보통 128비트
◦
cf) MTU(Maximum Transmission Unit) of TCP Packet = 64 KByte (64 x 2^10)
•
OSI 7계층과 데이터
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선로를 공평하게 공유하기 위해 데이터를 패킷으로 분할
•
Packet = 데이터(payload) + 제어 정보(header, tail)
•
정의
◦
패킷 교환 방식은 메세지를 일정한 크기로 분할하여 전송하는 방법
◦
주기억장치를 사용하여 store-and-forward(저장/축적 후 전달) 하므로 전송 지연을 줄일 수 있음
▪
메세지 교환 방식은 메세지를 크기에 관계없이 전송하는 방법으로 보조기억장치를 사용하는 경우가 발생하여 전송 지연이큼
◦
각 패킷마다 헤더가 붙기 때문에 오버헤드가 있음
◦
짧은 실시간 전송에 많이 사용되는 교환 방식
•
종류
◦
가상회선 패킷 교환
◦
데이터그램 패킷 교환
•
가상회선 방식
◦
가상회선(논리적 경로)
◦
회선교환과 유사 (연결 지향형 전송)
•
데이터그램 방식
◦
비연결형 전송(connectionless transmission)
1.3. 메세지 교환 방식
•
데이터의 크기에 관계 없이 데이터 그대로 전송
•
전송선 불필요하지만 헤더(목적지 주소)가 필요
•
각 노드에서 수신 후 잠시 저장하면서 적절한 선로를 찾아 송신함
•
전송지연이 길어서 실시간 서비스에 부적절
•
대용량 데이터 전송에 적합
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장점
◦
메세지를 분할하고 재조립하는 과정이 필요 없어 시간 절약
◦
메세지 분할 없이 전송하므로 오버헤드가 패킷 교환 보다 적음
•
단점
◦
저장 후 전송(store-and-forward) 방식으로 전체 메세지를 보내야하므로 중간의 모든 노드가 주기억장치는 물론 보조기억장치까지 사용하게되어 패킷 교환에 비해 전체 메세지 전송에 더 많은 시간이 소요됨
◦
전송 시 오류가 발생하면 전체 메세지를 폐기하고 재전송해야하므로 대역폭 낭비가 발생
1.4. 교환 방식 비교
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데이터 교환 방식에 대한 타이밍도
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회선 교환
◦
연결형 전송 방식
◦
대용량 전송
◦
메세지 분실 가능성
•
메세지 교환
◦
비연결형 전송 방식
◦
대용량 전송
◦
메세지 분실 가능성 없음
◦
전송 시간 김
•
가상회선 패킷 교환
◦
연결형 전송 방식
◦
실시간 소용량 데이터 전송
◦
메세지 재구성이 불필요함
•
데이터그램 패킷 교환
◦
비연결형 전송 방식
◦
실시간 소용량 데이터 전송
◦
메세지 재구성이 필요함
2. 다중화
2.1. 다중화 개념과 목적
•
Multiplexing
◦
여러 단말기들이 하나의 통신 선로의 용량을 나누어 쓸 수 있도록 해주는 투명한 방법
◦
cf) transparent - 데이터에 어떠한 조작도 가하지 앟음
◦
하나의 물리적 통신 선로를 여러개의 논리적 채널로 나누어 공유하는 방식
•
목적
◦
전송 자원 이용의 효율성 및 통신망 구축 비용의 절감
•
종류
◦
시분할 다중화 방식
◦
주파수 분할 다중화 방식
◦
파장 분할 다중화 방식
2.2. 시분할 다중화 (TDM)
•
Time Division Multiplexing
•
복수의 데이터를 각각 일정한 시간(time slot)으로 분할하여 전송함으로써 하나의 통신선로를 복수의 채널로 공유하는 방식 (디지털 채널 구성)
◦
주파수 분할 다중화(FDM): 복수의 아날로그 채널 공유
•
구분
◦
비트 다중화, 문자 다중화 (time slot의 정보량에 따라 구분)
◦
비동기식 시분할 다중화 (Async TDM: ATDM)
◦
통계적 시분할 다중화 (Statistical TDM: STDM or STATDM)
•
4개의 단말기가 시분할 다중화 방식으로 고속의 통신선로를 통하여 컴퓨터에 연결
2.3. 주파수 분할 다중화 (FDM)
•
Frequency Division Multiplexing
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여러 개의 낮은 속도의 데이터를 서로 다른 반송파 주파수에 각각 변조하여 통신 선로에 보내는 방식
•
예) 라디오 방식 (AM, FM)
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TDM과 FDM 비교
2.4. 파장 분할 다중화 (WDM)
•
Wavelength Division Multiplexing
•
광섬유의 고속 데이터 전송율을 이용하기 위해 설계
•
신호가 빛이라는 점 이외에는 주파수 분할 다중화 개념과 동일
3. 동기화
3.1. 동기화 정의 및 필요성
•
동기와 오동기
◦
오동기 - 잘못된 표준화 위치
•
동기화
◦
송신자와 수신자가 서로 동일한 속도로 데이터를 송신하고 수신하도록 해주는 데이터 통신 기능
◦
서로 다른 시점에 데이터를 송수신하여 발생되는 오류 문제를 해결
◦
송신자와 수신자 사이에 데이터를 송수신하는 시점을 일치시킴
◦
표본화 펄스의 정확한 위치를 송수신자 사이에 맞추는 기술
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동기화의 필요성
◦
작은 회로망 내부
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발진된 하나의 주파수로 회로 전체의 소자들이 동기화되기 용이함
◦
정보통신망
▪
원격의 송신기와 수신기 사이의 동기가 어려움
▪
동기화 기술이 필요함
3.2. 동기화 방법
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비트 동기
◦
동기식 전송
▪
두 지국이 독립된 각자의 클록을 가지고 있는 경우
▪
제어지국의 동기 정보를 이용하여 종속지국의 클록 속도를 수정함
◦
비동기식 전송
▪
한 지국만 클록을 가지고 있는 경우
▪
송신하는 데이터 앞에 동기를 맞출 수 있도록 동기 신호를 함께 송신함
▪
이 동기 신호를 이용하여 종속지국은 표본화 위치를 결정함
◦
시작-정지(start-stop) 방식
▪
두 지국이 모두 클록을 가지고 있으나 종속지국에서는 초기 몇 비트 동안만 클록을 사용하는 경우
▪
클록을 동기화시키고 난 후 종속 지국은 자기의 클록을 사용함
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문자 동기
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프로세스 동기
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process: a series of events to produce a result
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두 개의 비동기 프로세스
◦
단계 A4와 B2에서의 동기
