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프토토콜 (Protocol)
프로토콜: 데이터 통신에 있어서 신뢰성 있고 효율적이고 안전하게 정보를 주고받기 위해서 정보의 송수신측 또는 네트워크 내에서 사전에 약속된 규약 또는 규범
프로토콜의 주요 요소
•
구문 / 의미 / 타이밍
◦
구문 (syntax): 데이터의 형식 (Format), 부호화 (Coding), 신호레벨 (Singal Levels) 정의
▪
데이터 구조와 순서에 대한 표현
◦
의미 (semantics): 해당 패턴에 대한 해석과, 그 해석에 따른 전송 제어, 오류수정 등에 관한 제어정보를 규정
◦
타이밍 (Timing): 두 객체간의 통신 속도 조정 및 메시지의 전송 시간과 순서 등에 대한 특성을 나타냄
•
프로토콜은 여러 가지 복합적인 기능의 조합으로 이루어짐
•
모든 프로토콜에 모든 기능이 다 있는 것은 아니며, 경우에 따라서는 몇 가지 같은 기능이 다른 계층의 프로토콜에서 나타나기도 함
프로토콜의 기능
1.
단편화와 재결합 (Fragmentation and Assembly)
•
단편화: 응용 계층의 연속적인 비트 스트림 메시지를 하위 계층에서는 작은 블록으로 나눔
◦
메시지 → 패킷 (packet) → 프레임 (Frame) → 비트 단위로 전송
•
재결합
◦
단편화 된 데이터를 받아 다시 하나로 합치는 기능
2.
연결 제어 (Connetion control)
a.
비연결형 데이터 전송: 데이터를 송수신하는 개체 간에 논리적인 연결 없이 데이터를 전송
b.
연결형 데이터 전송: 데이터를 송수신하는 개체간에 논리적 연결을 맺은 후 데이터를 전송
3.
흐름 제어 (Flow control)
a.
송신측 개체간의 데이터 양이나 속도를 조절하는 기능
b.
송신측과 수신측의 속도차이나 네트워크 내부 문제 등으로 인한 정보 유실 방지
•
정지-대기 흐름 제어 (Stop-and-Wait)
◦
수신측의 확인 신호 (ACK)를 받기 전에 데이터를 전송하지 않음
•
슬라이딩 윈도우 (Sliding Window) 기법
◦
확인 신호를 수신하기 전에 데이터의 양을 미리 정해주는 기법
4.
에러 제어 (Error control)
a.
정보 전송 시 채널이나 네트워크 요소의 불완전성으로 데이터나 제어 정보가 파손되는 경우를 대비하는 기법
b.
프레임의 순서를 검사하여 오류를 찾고, 프로토콜 데이터 단위를 재전송
•
패리티 검사 코드 방식 (Parity Bit Check): 패리티 비트의 이상 유무를 검출
•
순환 잉여도 검사 (Cyclic Redundancy Check): 다항식 코드를 이용하여 오류 검출
5.
동기화 (Synchronization)
a.
두 개체 사이에 정보를 송수신할 때 초기화 상태, 종료 상태 등의 동기를 맞추는 것
6.
순서화 (Sequencing)
a.
데이터를 단편화하여 전송할 때 데이터들이 올바른 순서로 전송되기 위하여 필요한 기능
b.
연결 중심의 데이터 전송에만 사용
ex) HDLC의 FCS (Frame Check Sequence) 필드 : 프레임 순서 검사
7.
다중화 (Multiplexing)
a.
하나의 통신로를 여러 개로 나누거나 회선 여러 개를 하나의 통신로로 변환시켜 다수의 가입자가 동시에 사용할 수 있도록 하는 기능
8.
주소 설정 (Addressing)
a.
발생지, 목적지 등의 주소를 명기하여 데이터를 명확하게 전달될 곳을 명시하는 기능
프로토콜의 구성
•
프로토콜의 계층화
◦
상위계층과 하위계층으로 분리된 계층상에서 인접 계층간의 서비스의 이동
◦
한 계층의 내부적인 변화가 다른 계층의 변화에 영향을 주지 않음
•
프로토콜의 구성
◦
상위 계층: 사용자가 통신을 쉽게 이용할 수 있도록 도와주는 역할 (EDI, FTP 등)
◦
하위 계층: 실제 통신의 효율적이고 정확한 전송을 담당하는 역할 (OSI, SNA, TCP/IP)
네트워크 프로토콜의 종류
1.
OSI (Open System Interconnection)
•
서로 다른 종류의 정보처리 시스템 간을 접속하여 상호 간의 정보교환과 데이터 처리를 위해 국제적으로 표준화된 네트워크 구조
•
국제 표준화 기구 (ISO)에서 제정한 국제적 표준화 망 구조이며 상호 운용성을 확립하는 기반으로 개발됨
2.
SNA (System Network Architecture)
•
이 기종 컴퓨터 간에 정보를 교환하고 처리할 수 있도록 IBM 사가 개발, 발표한 컴퓨터 통신망 구조화 체계
•
단, OSI 기본 참조 모델과 호환성은 없음
3.
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
•
컴퓨터 간의 통신을 위해 미국 국방부에서 개발한 프로토콜
•
TCP와 IP를 조합, 4계층으로 구성한 것으로 현재 인터넷에 사용됨
‘표준’ 에 대하여,
•
표준: 정확하고 효율적인 통신을 위해서는 여러 가지 동기화해야할 요인이 많기 때문에 네트워크의 노드간에 여러 가지 조정이 필요함. 국내 및 국제 간 데이터 및 전기통신 기술의 상호 연동성을 보장
•
표준 기구
◦
ISO: 국제 표준화 기구, 전세계의 표준화 및 관련 활동의 개발을 촉진함
◦
IEEE: 세계 최대의 전기, 전자, 전기 통신, 컴퓨터 분야의 전문가 단체
▪
IEEE 802: 현재 널리 사용되고 있는 LAN 관련 권고 표준안
◦
EIA: 미국의 전자 기기 제조업체를 대표하는 업계 단체
◦
IETF: 인터넷의 운영, 관리 및 기술적 쟁점 등에 대한 해결을 목적으로 Internet Architecture Board 산하의 조사 위원회 (Internet Engineering Task Force)
◦
KS/KICS: 산국 산업표준 및 한국 정보통신표준