정보 통신망 - [제1강] 컴퓨터 통신망 소개

정보 통신망 - [제1강] 컴퓨터 통신망 소개

컴퓨터의 자료처리기술과 통신 시스템의 데이터 전송기술을 이용하는 컴퓨터 통신망의 구축

은 정보화 사회 실현을 위한 필수요건 중 하나이다. 이 장에서는 크게 컴퓨터 통신망, 데이

터 통신 시스템, 통신 프로토콜의 세 가지 영역에 대하여 개괄적으로 살펴본다. 컴퓨터 통

신망의 역사와 정의, 데이터 통신 시스템의 구성 요소와 기능 및 프로토콜을 개념 중심으로

개관함으로써 컴퓨터 통신망에 대한 큰 윤곽을 잡을 수 있을 것이다.

1.1 컴퓨터와 통신

 컴퓨터 통신망 출현 배경 : 지역적으로 떨어진 컴퓨터와 컴퓨터를 서로 통신선로로 연결시켜 컴퓨터 자원(하드웨어 또는 소프트웨어 시스템)을 공유하려는 시도에서 출현

컴퓨터 시스템의 원거리 통신을 위해서는 통신 시스템은 필수

분산 시스템: 컴퓨터 자원을 공유하고 그들의 확장과 축소를 용이하도록 하며 오류에 대한 신뢰도를 높일 수 있도록 컴퓨터 자원을 분산시켜 작업을 처리하는 시스템

분산 시스템의 종류

• 약연결(loosely coupled) 분산 시스템 : 근거리 망 이상의 크기를 갖는 분산 시스템

          - 근거리 망(LAN), 도시권 통신망(MAN), 원거리 망(WAN), 상호 접속망

•  강연결(tightly coupled) 분산 시스템 : 분산된 거리가 짧고 처리기간의 상호 작용이 많은 분산 시스템

         - 자료흐름기계, 멀티프로세서, 신경망 컴퓨터

컴퓨터 통신망의 역사

• - SAGE(Semi-Automatic Ground Environment) 시스템 : 1958년 미국에서 군사 목적으로 개발된 컴퓨터와 통신을 결합시킨 최초의 컴퓨터 통신 시스템
• - SABRE(Semi-Automatic Business Research Environment) 시스템 : 1961년에 발표된여객기의 좌석 예약과 회사 업무를 종합적으로 처리하기 위한 상업적인 컴퓨터 통신 시스템
• - CTSS(Compatible Time Sharing System) : 다수 사용자의 공동 이용을 위해 미국의MIT 대학에서 개발한 시분할 시스템(time sharing system)
• - ARPANET : 1969년 이후 가동되어 1990년까지 운영되었으며 인터넷의 전신이 된 컴퓨터 네트워크 시스템
• - ALOHA(Additive Links Online Hawaii Area) 시스템 : 1968년 하와이 대학에서 실험적으로 시작한 무선 패킷 교환방식의 통신 시스템
• - SNA(System Network Architecture) : 1974년에 IBM에서 발표한 컴퓨터 간의 접속을용이하게 하고, 이용 형태의 다양화·복잡화를 대체하기 위한 체계화된 네트워크 구조

컴퓨터 통신망 정의

• 통신의 광의적 의미 : 서로 떨어진 지점, 사람 또는 장치들 사이에 여러 종류의 매개체를이용하여 정보를 전달하는 과정을 의미
• 통신의 협의적 의미 : 어떠한 형태이든 전자적 정보를 전송하는 것으로, 보통 원격통신(telecommunication)의 의미로 사용
• 데이터 통신 : 원격통신장비를 사용하여 데이터를 전자적으로 전송하는 원격통신의 하나
• 데이터 통신망 : 데이터 통신기술과 망 기술이 융합된 개념
• 컴퓨터 통신망 : 컴퓨터의 역할(자료처리기술)을 강조하는 데이터 통신망

        - 컴퓨터 통신망의 주요 활용 목적 : 자원의 공유, 신뢰도의 향상, 처리 기능의 분산

1.2 데이터 통신 시스템

■ 데이터 통신 시스템의 정의 : 원거리에 떨어져 있는 데이터 발생지와 목적지 사이에 정

보를 신속하고 정확하게 전송하고 처리하기 위해 데이터 전송과 데이터 처리를 상호 유기적

으로 결합한 시스템

■ 데이터 통신 시스템의 구성 요소 및 기능(교재 1.2 그림 1.4, 1.5 및 표 1.2 참조)

단말 장치

• - 데이터 통신시스템에서 최종적으로 데이터를 송신하거나 수신하는 기능을 수행하는 장치
• - 단말기 또는 터미널(Terminal)이라고도 불림.
• - 키보드와 모니터, 프린터 등과 같이 컴퓨터와 연결되는 모든 주변장치를 의미하며 컴퓨터 네트워크에서는 컴퓨터 자체를 단말장치로 사용하기도 함.
• - 입출력 기능, 전송제어 기능 및 기억 기능으로 구성

데이터 전송회선

- 단말장치로부터 통신제어장치까지의 데이터 전송경로로, 신호변환장치와 통신회선으로구분

① 신호변환장치

• 송신측 신호변환장치는 전송할 데이터를 전기적 신호로 변환한 후 통신회선을 통해 수신측 신호변환장치에 전달
• 수신측 신호변환장치는 전기적 신호를 원래의 데이터로 변환하여 통신제어장치에 전달
• 통신회선으로 아날로그 회선을 이용하는 경우에는 변복조기(modem), 디지털 회선을 이용하는 경우에는 디지털 서비스 유니트(Digital Service Unit, DSU) 사용

② 통신회선

단말장치와 단말장치, 단말장치와 컴퓨터, 컴퓨터와 컴퓨터를 연결해 주는 역할을 수행하는데이터 전송통로

통신제어장치

• 컴퓨터와 신호변환장치 사이에 위치하며, 단말장치와의 통신에 있어 각종 제어 기능을 담당하는 장치
• 주요 기능 : 문자의 조립 기능 및 분해 기능, 버퍼링(buffering) 기능, 오류검출 기능 및오류제어 기능, 전송제어 기능, 회선의 감지 및 접속제어 기능

■ 컴퓨터

- 통신제어 프로그램을 통해 입력된 데이터를 처리하고, 데이터 통신 시스템 전체를 제어

■ 데이터 통신 시스템의 주요 수행 작업

- 전송 시스템 활용, 접속, 동기화, 교환관리, 오류검출 및 정정, 흐름제어, 주소지정, 라우팅, 복구, 메시지 형식화, 보호, 시스템 관리

■ 통신 소프트웨어

• 데이터 전송회선과 통신제어장치를 이용하여 컴퓨터와 단말장치 사이에서 정보를 송수신하기 위한 프로그램
• 주요 기능 : 데이터 송수신, 통신 하드웨어 제어, 이용자 접속의 제어
• 통신 소프트웨어 설계 시 고려할 조건 : 수시 입력, 데이터의 다양성, 신속한 응답, 비동기처리

1.3 컴퓨터 통신망과 프로토콜

통신 프로토콜

• 통신을 원하는 두 개체 간에 무엇을, 어떻게, 언제 통신하도록 할 것인지를 서로 약속한규약
• 데이터 형식이나 신호 수준(구문), 전송의 조정, 오류관리를 위한 제어정보(의미), 전송
• 속도 조절 및 전송순서 조정(타이밍) 등에 관한 사항을 주요 내용으로 함.

■ 컴퓨터 통신망 구조

- 통신 기능을 구현하는 프로토콜의 구조적 집합

OSI 모델

• - 국제 표준화 기구인 ISO(International Standard Organization)에서 컴퓨터 통신망 구조의 모델로 제안한 개방 시스템 상호 연결(Open System Interconnection, OSI) 모델
• - 물리 계층, 데이터링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층으로 구성

객관식 문제

1. 다음 중 약연결(loosely coupled) 분산 시스템에 속하는 것은?

① 원거리 통신망(Wide Area Network, WAN) ② 자료흐름기계(data flow machine)

③ 신경망 컴퓨터(neural network computer) ② 멀티프로세서(multiprocessor)

2. 다음 괄호 안에 알맞은 용어를 순서대로 나열한 것은?

분산 시스템의 관점에서 볼 때 컴퓨터 통신망은 ( ㉮ ) 분산 시스템이 되며, 여기에는 대규

모 컴퓨터 통신망인 ( ㉯ ), 중규모 컴퓨터 통신망인 ( ㉰ ), 소규모 컴퓨터 통신망인 ( ㉱

) 등이 있다.

㉮ ㉯ ㉰ ㉱

① 강연결 WAN MAN LAN

② 상호 접속망 Internet LAN SAN

③ 신경망 WAN MAN SAN

④ 약연결 WAN MAN LAN

3. 컴퓨터 통신망의 역사에 대한 설명 중 틀린 것은?

① SAGE(Semi-Automatic Ground Environ-ment) 시스템은 컴퓨터와 통신을 결합시킨 최

초의 컴퓨터 통신 시스템이다.

② CTSS(Compatible Time Sharing System) 1961년에 발표된 여객기의 좌석 예약과 회사

업무를 종합적으로 처리하기 위한 상업적인 컴퓨터 통신 시스템이다.

③ ALOHA(Additive Links Online Hawaii Area)는 1968년 하와이 대학에서 시작한 무선

패킷 교환 컴퓨터 통신망이다.

④ SNA(System Network Architecture)는 1974년에 IBM에서 발표한 컴퓨터 간의 접속을

용이하게 하고, 이용 형태의 다양화·복잡화를 대체하기 위한 체계화된 네트워크 구조이다.

4. 컴퓨터 통신망의 주요 활용 목적과 거리가 가장 가까운 것은?

① 신뢰도의 향상, 처리기능의 분산, 정보의 집중

② 자원의 공유, 신뢰도의 향상, 정보의 집중

③ 자원의 공유, 신뢰도의 향상, 처리기능의 분산

④ 신뢰도의 향상, 처리기능의 분산, 정보의 집중

5. 데이터 통신 시스템에서 단말장치의 설명으로 거리가 먼 것은?

① 문자의 조립⦁분해 기능과 버퍼링(buffering)기능을 갖는다.

② 데이터 통신시스템에서 최종적으로 데이터를 송신하거나 수신하는 기능을 수행하는 장치

이다.

③ 입출력 기능, 전송제어 기능 및 기억 기능으로 구성되어 있다.

④ 단말기 또는 터미널(Terminal)이라고도 불린다.

6. 데이터 통신 시스템 구성요소의 기능별 분류와 알맞게 짝지어진 것은?

① 신호변환장치 -변조와 복조 또는 디지털 신호 변환

② 통신회선 -정보의 송신 및 수신

③ 통신제어장치 -컴퓨터에 입력되는 데이터를 추가, 수정, 가공, 처리, 저장

④ 중앙처리장치 -송신 또는 수신되는 데이터의 통신 기능 및 동기, 오류, 흐름 등과 같은

데이터 전송제어 기능

7. 데이터 전송회선으로 아날로그 회선을 이용하는 경우 사용되는 신호변환장치는?

① DSU(Digital Service Unit) ② DCE(Data Communication Equipment)

③ MODEM(MOdulator and DEModulator) ④ DTE(Data Terminal Equipment)

8. 통신 소프트웨어의 기능으로 적절한 것은?

① 데이터 통신 시스템 전체를 제어 ② 통신 하드웨어의 제어

③ 데이터 전송 통로 ④ 응용 프로그램의 제어

9. 통신 소프트웨어를 설계할 때 고려해야 할 통신 시스템의 특징으로 부적절한 것은?

① 메시지는 정해진 시각에만 수신된다.

② 도착된 메시지에 대하여 신속한 응답이 필요하다.

③ 데이터 송수신과 데이터 처리에는 비동기성이 존재한다.

④ 거래처리 방식, 시분할 방식, 원격일괄처리 방식 등의 처리방식이 있다.

10. 통신을 원하는 두 개체 간에 무엇을, 어떻게, 언제 통신하도록 할 것인가를 서로 약속한 규약을 무엇이라 하는가?

① 데이터 교환(data switching) ② 동기식 전송(synchronous transmission) ③ 통

신 프로토콜(communication protocol) ④ 동기화(synchronization)

11. 통신 프로토콜의 주요 요소 중 데이터 형식이나 신호 수준 등을 포함하는 것은?

① 구문(syntax) ② 의미(semantic) ③ 타이밍(timing) ④ 텔렉스

12. 다음의 OSI(Open Systems Interconnection) 모델에서 각 계층을 순서대로 열거한 것은?

가. 네트워크 계층 나. 전송 계층 다. 표현 계층 라. 물리 계층

마. 세션 계층 바. 응용 계층 사. 데이터링크 계층

① 라－가－사－마－나－다－바 ② 라－사－마－다－바－가－나

③ 라－가－사－나－마－다－바 ④ 라－사－가－나－마－다－바

심화학습문제

13. 통신제어장치의 주요 기능과 가장 거리가 먼 것은?

① 문자의 조립 및 분해 ② 버퍼링(buffering) ③ 오류검출 및 제어 기능 ④ 동기화

14. 개방 시스템 상호 연결(Open System Interconnection, OSI) 모델 중 세션 계층(session layer)의 설명으로 적절한 것은?

① 물리적 전송매체상의 비트 스트림 전송에 관한 기능을 담당한다.

② 물리적 링크 간에 신뢰성 있는 정보전송을 제공하기 위해 비트 스트림을 프레임으로 구

조화하고 프레임 단위로 전송하는 역할을 한다.

③ 응용 간의 통신을 위한 제어구조를 제공하며, 서로 연관된 응용 간의 접속을 설정, 유지,

종결한다.

④ 데이터의 표현상에 존재하는 상이점으로부터 응용 프로세스에 독립성을 제공한다.

해설 및 정답

1. 근거리망(LAN), 도시권 통신망(MAN), 원거리 통신망(WAN), 상호 접속망

(interconnection network) 등이 약연결(loosely coupled)분산 시스템의 한 예임[교재 1.1.1

(2) 참조].

정답 ①

2. 분산 시스템의 관점에서 볼 때 컴퓨터 통신망은 약연결 분산 시스템이 되며, 여기에는

소규모 컴퓨터 통신망인 LAN, 중규모 컴퓨터 통신망인 MAN, 대규모 컴퓨터 통신망인

WAN 등이 있음[교재 1.1.1 (2) 참조].

정답 ④

3. 다수 사용자의 공동 이용을 위해 미국의 MIT 대학에서 개발한 시분할 시스템(time

sharing system)이 CTSS(Compatible Time Sharing System)임[교재 1.1.2 참조].

정답 ②

4. 컴퓨터 통신망의 주요 활용 목적은 자원의 공유, 신뢰도의 향상, 처리기능의 분산임[교재

1.1.4 참조].

정답 ③

5. ①은 데이터 통신시스템 중 통신제어장치에 대한 설명임[교재 1.2.1 (1) 참조].

정답 ①

6. 통신회선은 변환된 신호의 전송통로, 통신제어장치는 송신 또는 수신되는 데이터의 통신

기능 및 동기, 오류, 흐름 등과 같은 데이터 전송제어 기능이 있으며 중앙처리 장치는 컴퓨

터에 입력되는 데이터를 추가, 수정, 가공, 처리, 저장하는 기능이 있음[교재 1.2.1 표 1.2

참조].

정답 ①

7. 아날로그 회선을 이용하는 경우에는 변복조기(modem), 디지털 회선을 이용하는 경우에

는 디지털 서비스 유니트(Digital Service Unit, DSU)가 신호변환장치로 사용함[교재 1.2.1

(2) 참조].

정답 ③

8. 통신 소프트웨어의 기능은 데이터의 송수신, 이용자의 접속제어, 통신 하드웨어의 제어임

[교재 1.2.3 (1) 참조].

정답 ②

9. 메시지는 규칙성 없이 수시로 컴퓨터에 도착하기 때문에 통신 소프트웨어는 항상 수신할

수 있는 상태로 있어야 함[교재 1.2.3 (2) 참조].

정답 ①

10. 통신 프로토콜은 컴퓨터와 단말장치, 또는 컴퓨터와 컴퓨터 간에 정보교환을 하기 위해

사전에 약속된 통신규약으로, 프로토콜이라 부름[교재 1.3.1 참조].

정답 ③

11. 구문(syntax)은 데이터 형식이나 신호 수준 등을 포함. 의미(semantic)는 전송의 조정,

오류관리를 위한 제어정보를 포함. 타이밍(timing)은 전송속도 조절 및 전소순서 조정 등을

포함[교재 1.3.1 참조].

정답 ①

12. OSI 모델은 물리 계층, 데이터링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 세션 계층, 표현

계층, 응용 계층의 모두 7개 계층으로 구성됨[교재 1.3.2 참조].

정답 ④

13. 통신제어장치의 주요 기능은 문자의 조립 및 분해 기능, 버퍼링(buffering) 기능, 오류

검출 및 제어 기능, 전송제어 기능, 회선의 감지 및 접속제어 기능임[교재 1.2.2 참조].

정답 ④

14. ①은 물리 계층(physical layer), ②은 데이터링크 계층(data link layer), ④은 표현 계

층(presentation layer)에 대한 설명임[교재 1.2.1 참조].

정답 ③