Changyu Lee

데이터통신의 전송기술

Published at
2024/10/27
Last edited time
2024/10/27 08:35
Created
2024/10/27 08:03
Section
CSE
Status
Done
Series
Lecture Notes
Tags
Lecture Summary
AI summary
Keywords
Topology
Repeater
Casting
Language
KOR

데이터통신 전송 기술

단방향과 양방향 전송

단방향: 데이터가 전송로에서 한 방향으로만 데이터가 흐르는 방식
양방향 (Duplex) : 방향의 전환에 의해 데이터의 흐르는 방향을 바꾸어 전송 가능
반이중(Half Duplex) 전송방식: 두 장치 간에 교대로 데이터 교환, 한순간에는 반드시 한쪽 방향으로 전송
전이중 전송방식: 두 장치 간에 동시에 양방향 데이터 교환

캐스팅 모드

통신에 참여하는 송신자와 수신자의 수에 따라 모드가 달라짐
유니캐스트 (Unicast): 송신 노드 하나가 수신 노드 하나에 데이터르 전송하는 일대일 방식
브로드캐스트 (Broadcast): 송신 노드 하나가 네트워크에 연결된 수신 가능한 모든 노드에 데이터를 전송하는 방식 (일대모두 방식)
멀티캐스트 (Multicast): 송신 노드 하나가 네트워크에 연결된 하나 이상의 수신 노드에 데이터를 전송하는 방식 (일대다 방식)
애니캐스트 (Anycast): 송신 노드가 네트워크에 연결된 수신 가능한 노드 중에서 한 노드에만 데이터 전송

아날로그 및 디지털 전송

아날로그 (Analog) 전송
아날로그 데이터: 연속적으로 변화하는 물리량의 변화값으로부터 획득되는 데이터
교류 전송 방식을 사용. 전송 후 복조기를 이용해 다시 원래 정보로 변환
전송 거리 증가에 따른 신호 감쇄현상을 막기 위하여 증폭기 (Amplifier)를 사용
디지털 (Digital) 전송
디지털 데이터: 불연속적인 값을 가지며 임의의 최소값의 정수배를 다루는 데이터
직류 전송 방식, 아날로그나 디지털 정보를 부호기를 이용해 디지털 전송 신호로 변환 후 전송. 전송 후 복호기를 이용해 다시 원래 정보로 변환
제한된 거리에서의 감쇄현상은 없으나 전송거리의 제한을 극복하기 위해 리피터(Repeater) 사용
장점:
신호 왜곡 적음
리피터에 의해 잡음을 제외한 원 신호만 복원 가능
장거리 전송 가능
아날로그 전송에 비해 가격이 저렴함
데이터 무결성 보장 가능
직렬 및 병렬 전송
직렬: 한번에 한 비트씩 순서대로 데이터 전송
쉬프트 레지스터 사용
병렬: 여러 개의 비트를 그룹으로 한번에 전송
패리티 또는 제어비트 전송을 위해 추가적인 전송로 필요
컴퓨터와 주변기기 사이의 데이터 전송에서 주로 사용
장점:
전송 속도 빠름
단점:
거리가 멀수록 전송비용 증가
비동기 및 동기 전송
비동기 (Asynchronous Transmission)
정해진 비트 수 만큼 전송 후 정지 비트를 확인하고 종료
고속 전송에도 사용됨
시작 비트와 정지 비트로 인한 회선 이용효율 저하
동기 (Synchronous Transmission)
문자 또는 비트들의 데이터 블록 단위로 송수신
데이터 블록의 전후에 프리앰블(Preamble), 포스트앰블(Postamble)의 제어정보 삽입
데이터와 제어정보를 합쳐서 프레임(Frame)이라 함
전송 효율 및 전송속도가 높음
비트 전송 방식
데이터 블록은 플래그를 사용하여 구분
플래그: 데이터 블록의 전후에 추가되어 블록의 시작과 끝을 나타내는 특별한 비트 패턴

토폴로지

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.