데이터통신 전송 기술
단방향과 양방향 전송
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단방향: 데이터가 전송로에서 한 방향으로만 데이터가 흐르는 방식
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양방향 (Duplex) : 방향의 전환에 의해 데이터의 흐르는 방향을 바꾸어 전송 가능
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반이중(Half Duplex) 전송방식: 두 장치 간에 교대로 데이터 교환, 한순간에는 반드시 한쪽 방향으로 전송
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전이중 전송방식: 두 장치 간에 동시에 양방향 데이터 교환
캐스팅 모드
통신에 참여하는 송신자와 수신자의 수에 따라 모드가 달라짐
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유니캐스트 (Unicast): 송신 노드 하나가 수신 노드 하나에 데이터르 전송하는 일대일 방식
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브로드캐스트 (Broadcast): 송신 노드 하나가 네트워크에 연결된 수신 가능한 모든 노드에 데이터를 전송하는 방식 (일대모두 방식)
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멀티캐스트 (Multicast): 송신 노드 하나가 네트워크에 연결된 하나 이상의 수신 노드에 데이터를 전송하는 방식 (일대다 방식)
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애니캐스트 (Anycast): 송신 노드가 네트워크에 연결된 수신 가능한 노드 중에서 한 노드에만 데이터 전송
아날로그 및 디지털 전송
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아날로그 (Analog) 전송
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아날로그 데이터: 연속적으로 변화하는 물리량의 변화값으로부터 획득되는 데이터
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교류 전송 방식을 사용. 전송 후 복조기를 이용해 다시 원래 정보로 변환
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전송 거리 증가에 따른 신호 감쇄현상을 막기 위하여 증폭기 (Amplifier)를 사용
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디지털 (Digital) 전송
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디지털 데이터: 불연속적인 값을 가지며 임의의 최소값의 정수배를 다루는 데이터
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직류 전송 방식, 아날로그나 디지털 정보를 부호기를 이용해 디지털 전송 신호로 변환 후 전송. 전송 후 복호기를 이용해 다시 원래 정보로 변환
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제한된 거리에서의 감쇄현상은 없으나 전송거리의 제한을 극복하기 위해 리피터(Repeater) 사용
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장점:
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신호 왜곡 적음
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리피터에 의해 잡음을 제외한 원 신호만 복원 가능
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장거리 전송 가능
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아날로그 전송에 비해 가격이 저렴함
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데이터 무결성 보장 가능
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직렬 및 병렬 전송
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직렬: 한번에 한 비트씩 순서대로 데이터 전송
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쉬프트 레지스터 사용
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병렬: 여러 개의 비트를 그룹으로 한번에 전송
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패리티 또는 제어비트 전송을 위해 추가적인 전송로 필요
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컴퓨터와 주변기기 사이의 데이터 전송에서 주로 사용
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장점:
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전송 속도 빠름
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단점:
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거리가 멀수록 전송비용 증가
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비동기 및 동기 전송
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비동기 (Asynchronous Transmission)
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정해진 비트 수 만큼 전송 후 정지 비트를 확인하고 종료
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고속 전송에도 사용됨
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시작 비트와 정지 비트로 인한 회선 이용효율 저하
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동기 (Synchronous Transmission)
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문자 또는 비트들의 데이터 블록 단위로 송수신
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데이터 블록의 전후에 프리앰블(Preamble), 포스트앰블(Postamble)의 제어정보 삽입
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데이터와 제어정보를 합쳐서 프레임(Frame)이라 함
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전송 효율 및 전송속도가 높음
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비트 전송 방식
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데이터 블록은 플래그를 사용하여 구분
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플래그: 데이터 블록의 전후에 추가되어 블록의 시작과 끝을 나타내는 특별한 비트 패턴
토폴로지
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네트워크 상의 컴퓨터가 논리적 또는 물리적으로 배치되는 방식임. 컴퓨터 간의 케이블 연결이나 위치를 통해 구조를 나타내는 것임.
1.
버스 (Bus): 모든 노드가 하나의 중앙 케이블에 연결됨.
a.
장점: 네트워크 구성이 간단, 작은 네트워크에 유용하며 관리가 용이하고, 새로운 노드 추가가 용이함
b.
단점: 통신 채널이 한 개이므로 고장시 네트워크 전체가 동작하지 않음. 네트워크 트래픽이 맣으면 네트워크 효율이 덜어짐.
2.
링 (Ring): 각 노드가 순환 형태로 연결되어 하나의 고리를 이루는 구조임.
a.
데이터 흐름이 한 방향이며, 수신된 데이터가 자신의 것이면 네트워크에서 삭제
b.
장점: 병목 현상이 드묾
c.
단점: 새로운 네트워크에 대한 확장이나 구조 변경이 어려움, 한 노드라도 고장나면 전체가 고장남
3.
트리 (Tree): 계층적으로 연결된 형태로, 상위 노드에서 하위 노드로 연결되는 구조임.
a.
다수의 버스 방식을 허브(스위치)를 이용하여 트리처럼 연결
b.
장점: 제어가 간단하여 관리 및 확장 용이
c.
단점: 중앙 지점에서 병목 현상 발생 가능, 중앙 지점의 고장 발생 시 대처 방법이 없으면 네트워크가 마비 또는 분할될 수 있음
4.
스타형 (Star): 중앙 노드를 중심으로 모든 노드가 연결되는 방식임.
a.
장점: 고장의 발견과 수리가 쉽고, 노드의 증설, 이전이 쉬움
b.
다점: 잠재적 병목성을 가지며 중앙 지역 고장에 취약. 중앙 제어 노드가 고장나면 네트워크 전체가 통신 불량이 됨
5.
메쉬 (Mesh): 모든 노드가 서로 연결되어 네트워크의 신뢰성과 데이터 흐름을 높이는 구조임.
a.
장점: 고장의 발견이 쉽고 한 노드의 고장 시 네트워크의 다른 트래픽에 미치는 영향을 최소화할 수 있음
b.
단점: 선로 구축 비용이 많이 듦, 선로 설치 및 설정 과정이 상대적으로 오래 걸리고 어려움
이와 같은 형태는 네트워크의 신뢰성과 성능에 영향을 미치는 요소임.