2024년 2학기/클라우드 기초

쓰면서 공부하는 클라우드 기초2

윤지선 2024. 11. 5. 00:51

네트워크의 분류

데이터 전송 방식에 따른 분류

회선 교환망(아날로그 통신) 패킷 교환망(디지털 통신)
● 전화 교환수가 물리적 회선을 꼈다 뺐다 하며 통화하는 사람들을 연결하는 방식
● 회선을 독립적으로 사용 가능
● 독립적 회선을 구축해야 하므로 설치비용이 올라감
● 한 회선이 처리할 수 있는 데이터의 양과 전송효율이 떨어짐
● 보안성이 올라감 (군부대에서 보안용으로 사용)
● 데이터 실시간 처리, 대량 데이터 전송 시 적합
● 한 회선을 지속적으로 점유하므로 네트워크 효율이 떨어짐		 ● 선을 뽑거나 교환하지 않은 채로 네트워크상 데이터만 이동하는 통신 형태로, 회선교환망의 단점 극복
● 데이터를 작은 패킷 단위로 나누어서 목적지까지 전달
● 패킷 교환망 선로 위에는 여러개의 패킷들이 공존하며, 패킷 안에 목적지의 주소 정보 내장
● Switch는 효율적인 경로로 안내
● 설치비용이 낮고 한 회선의 처리 데이터 양이 많아 전송효율이 높음
●  하나의 전송로를 여러 패킷이 공유하여 사용 가능함. 

 

 

통신 방식에 따른 분류

유니캐스트(Unicast) 브로드캐스트(Broadcast) 멀티캐스트(Multicast)
● 서버가 클라이언트와 1:1로 통신하는 방식 ● 로컬 LAN내에 있는 모든 디바이스에 데이터를 보내는 것.
● 1:모두 로 통신하는 방식
 ● 특정 그룹에만 한 번에 전송
● 1:특정 다수 로 통신하는 방식

 

규모와 범위에 따른 분류

근거리 통신망(LAN)
(Local Area Network / Campus Network)		 대도시 통신망(MAN)
(Metropolitan Area Network)		 원거리 통신망(WAN)
(Wide Area Network)

● 집, 학교, 사무실 등 10km 이내 거리의 단말기들이 빠르게 통신할 수 있도록 구성된 통신망
● 캠퍼스 네트워크라고도 부름
 ● 도시 규모의 거리 안에 있는 단말기들을 연결한 통신망
● 여러 개의 LAN들이 연결되어 있는
형태
 ● 국가나 대륙과 같은 매우 넓은 지역을 연결하는 통신망
● 여러개의 MAN들이 연결되어있는 형태

 

전송매체에 따른 분류 - 유선전송매체

이중나선(Twisted Pair) 케이블 동축(coaxial) 케이블 광케이블(Optic Fiber)


● 피복 안 케이블이 이중으로 꼬여있는 형태
● 아날로그, 디지털 모두 통용
● 가장 저렴, 대중적 케이블
● 고속전송에는 부적합
● UTP/FTP/STP로 구분
 ● 중앙에 위치한 와이어, 와이어를 둘러싼 차폐용 그물망으로 구성
● 큰 대역폭 지원
● 고속 전송에 적합하나 가격이 비쌈
 ● 유리 섬유를 이용하여 주파수 신호를 빛의 펄스로 전환
● 한 번에 많은 정보 전달 가능(빛의 각도를 조절함) -> 넓은 대역폭
● 외부 간섭 거의 없음
 ● 단방향 전송만 가능
● 매립 설치 해야하므로 구축비용 높음

 

전송매체에 따른 분류 - 무선 전송 매체

- 공기중으로 전파되는 전자파를 매개로 하여 데이터를 전송하는 방식

- 전자파의 파장 종류 및 주파수 대역에 따라 특징이 달라지므로, 목적에 다른 주파수 범위 선택

파장의 종류 줄임말 주파수 대역 주요 활용처
초장파(Very Low Frequency) VLF 9~30kHz 잠수함
장파(Low Frequency) LF 30~300kHz 선박
중파(Medium Frequency) MF 300kHz ~ 3MHz AM 라디오, 선박
단파(High Frequency) HF 3 ~ 30MHz 단파 방송
초단파(Very High Frequency) VHF 30 ~ 300MHz FM 라디오, 아날로그 VHF TV, 무선통신
극초단파(Ultra High Frequency) UHF 300MHz ~ 3GHz 아날로그 UHF TV, 이동통신(지상마이크로파),
GPS 수신기
센티미터파(Super High Frequency) SHF 3 ~ 30GHz 레이더, 위성통신(위성 마이크로파)
밀리미터파(Extremely High Frequency) EHF 30 ~ 300GHz 미사일, 우주통신 등

 

 

*참고

헤르츠(Hz) : 단위시간(1초) 동안 생성되는 사인(Sign)파의 수를 나타내는 단위

   - 가청 주파수(사람이 들을 수 있는 주파수) : 16Hz ~ 20kHz

저주파 : 초당 생성되는 사인파 수가 적음(주파수가 낮음, 멀리감)

고주파 : 초당 생성되는 사인파 수가 많음(주파수 높음, 짧게 감)

 

통신회선 접속 방식

점대점 회선 방식

- 컴퓨터 시스템과 단말기를 전용회선으로 직접 연결

- 두 장치간 전용 링크(link) 활용

- 채널의 전체 용량은 두 기기간의 전송을 위한 용도로만 사용

- 주로 고속통신/처리에 이용

- 장점: 빠른 응답 / 단점: 회선 구축에 많은 비용이 듦

ex) 컴퓨터와 주변기기(PS/2  키보드, 마우스)

 

 

다지점 회선 방식(multipoint Line)

- 컴퓨터 시스템에 연결된 전송회선 1개에 여러 단말기에 공유

- 단말을 위한 채널의 할당은 시간적으로 분리됨

ex) USB 허브를 통한 주변 장치 연결

- 폴링(polling)

● 단말기에서 컴퓨터로 데이터를 전송할 때 사용

● 컴퓨터가 단말에 감시 신호를 보내 송신할 데이터가 있는지 주기적으로 검사

- 경쟁(Contention)

● 단말 장치가 서로 경쟁하면서 회선에 접근하는 방법

● 가장 간단하지만 효율적이지 않음

- 선택(Selection)

● 컴퓨터에서 단말에 데이터를 전송할 때 주로 사용

● 송신되는 데이터에 단말의 주소를 명기

 

 

다중화 전송

개념

- Multiplexing

- 하나의 통신선로를 여러 가입자가 동시에 이용

- 전송로 하나에 여러 개의 데이터를 같이 보냄

- 다중화 장치와 컴퓨터 사이는 고속의 대용량 회선으로 연결

- 전송로의 이용 효율이 매우 높음

- 통신선로의 설치 공사비 절감 및 유지보수 용이

 

종류

- 주파수 분할 다중화(FDM)

- 시분할 다중화(TDM)

- 역다중화(DMUX)

- 파장 분할 다중화(WDM)

- 코드 분할 다중화(CDMA)

주파수 분할 다중화(FDM / FDMA)

- Frequency Division Multiplexing / Multiple Access

- 하나의 전송로를 여러 개의 주파수를 이용하여 다수의 단말이 사용 = 브로드밴드

- 채널 간에 상호 간섭을 막으려면 보호 대역이 필요(guard)

 

* 브로드밴드(광대역): 아날로그 신호를 다수의 주파수로 나누어 하나의 채널로 전달

내로우밴드(협대역): 일반적으로 음성신호 대비 대역폭이 좁은 대역

베이스밴드: 변조되기 이전 혹은 원래 신호

 

시분할 다중화(TDM / TDMA)

- Time Division Multiplexing / Multiple Access

- 하나의 전송로를 여러 개의 시간으로 나누어 다수의 단말이 사용

- 전송로 대역폭 하나를 시간 슬롯으로 나눠서(시간 분할) 사용

- 상호 간섭을 방지하기 위하여 사용되는 가드(guard) 시간 간격을 추가

- 내부에 버퍼 기억 장치가 필요

- 동기식 시분할 다중화(Synchronous TDM)

   - 모두 동일한 시간 간격으로 분할

   - 대역폭 낭비를 초래

- 비동기식 시분할 다중화(Asynchronous TDM)

   - 전송 요구가 있는 채널에만 시간 슬롯을 할당하여 전송 효율을 높임

   - 똑같은 시간에 많은 양의 데이터 전송 가능

   - 동기식 대비 슬롯 할당을 위한 별도의 슬롯 필요

   - 동기식 대비 상대적으로 가격 비쌈

 

 

코드 분할 다중화(CDMA)

- Code Division Multiple Access

- 스펙트럼 확산 다중화

- 동일 주파수 대역에서 가장 용량이 큼

 

역다중화

- De-Multiplexing(DMUX)

- 하나의 신호를 여러 개로 나눠서 다수의 전송로로 전송

 

파장 분할 다중화(WDM)

- Wavelength Division Multiplexing / Multiple Access

- 광케이블에서 하나의 광섬유를 여러 개의 빛의 파장으로 나누어 다수의 단말이 사용

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