(1과목) 정보전송 일반 요점 정리[5]

[정보통신기사] 정보전송 일반 요점 정리 Day-5

 

▶ 프로토콜

시스템과 시스템 사이 또는 통신 개체 사이에 신뢰성 있는 정보를 주고받기 위한 절차 내지 규약, 아날로그 통신(음성통신)에서는 이를 신호방식(signaling)이라 하고 데이터 통신에서는 프로토콜(protocol)이라 한다.

 

○ 기능

1) 데이터의 분할 및 조립

효율적 전송을 위해 분할하여 송신하고 수신한 데이터를 다시 조립함

2) 캡슐화(encapsulation) 및 비 캡슐화(decapsulation)

 - 캡슐화 : 상위계층에서 하위계층으로 내려가면서 데이터에 제어정보를 덧붙이는 과정

 - 비 캡슐화 : 제어정보를 떼어가면서 제어정보에 따라 필요한 기능을 수행함으로써 상위계층에 서비스를 제공

3) framing

전송하고자 하는 데이터를 규정된 양식(format)으로 만드는 것

4) 연결 제어(connection control)

연결형 서비스 및 비 연결형 서비스를 제공

 - 연결형 서비스 : 패킷을 전송하기 전에 연결을 설정하고 패킷을 전달하고 끝난 다음에 전송경로를 해제하는 방식

 - 비 연결형 서비스 : 물리적 회선을 설정하지 않고 상대방 주소 및 원천지 주소를 이용하여 패킷을 전송

5) 흐름제어(flow control)

송신 측에서의 데이터 전송속도나 양을 수신 측에서 제어

6) 전송 제어(transmission control)

입·출력장치 제어, 회선 제어, 동기 제어, 착오 제어 등을 총칭하여 말함

 - 입·출력장치 제어 : 입·출력에 관계되는 하드웨어 장치 제어

 - 회선 제어 : 회선 상태 감시, 회선의 접속과 절단, 회선의 전송대기 기능

 - 동기 제어 : 시스템에서 동기식으로 데이터를 주고받기 위한 클록 발생 및 클록 회복

 - 착오 제어 : 에러의 검출과 정정

7) 전달 순서 제어(ordered delivery) 또는 순서 바로잡기(sequencing)

데이터의 순서를 바로잡는 기능

8) 다중화(multiplexing)

 - 일정 형식을 가진 데이터로 바꾸어 동시에 같이 전송

9) 라우팅(routing)

전송되는 패킷이 어떤 경로를 통해 가게 할 것인지를 결정

10) 주소부여(addressing)

비 연결형 서비스를 제공하는 시스템에서 중요한 기능으로 원천지 주소(source address)와 목적지 주소(destination address)로 구성

 

▶ OSI-7계층 ★★★★★

시스템에서 필요한 기능을 크게 7개의 기능 계층으로 구분

물리 계층 → 데이터링크 계층 → 네트워크 계층 → 전달 계층 → 세션 계층 → 표현 계층 → 응용 계층

OSI-7 계층

- 하위 계층 : 물리 계층, 데이터링크 계층, 네트워크 계층, 전달 계층

- 상위 계층 : 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층

 

○ 각 계층의 단위

1) 제7계층(application layer) : message

2) 제6계층(presentation layer) : message

3) 제5계층(session layer) : message(record)

4) 제4계층(transport layer) : message(segment)

5) 제3계층(network layer) : packet

6) 제2계층(data link layer) : frame

7) 제1계층(physical layer) : bit

 

○ 각 계층의 기능

1) 제1계층(physical layer)

 - 장치와 전송매체 간의 인터페이스 특성(기계적, 전기적, 절차적 규격)을 규정

 - RS-232C, RS-449, ITU-TV. 21, IEEE 488

2) 제2계층(data link layer)

 - 물리 주소(링크 주소)지정, 흐름제어 수행

 - 전송 제어(입·출력장치 제어, 동기 제어, 회선 제어, 착오 제어) 수행

 - BDLC, SDLC, HDLC, UDLC, ADCCP, CDCCP, DDCMP, LAP-B, BOLD, LLC, MAC

3) 제3계층(network layer)

 - 논리주소(네트워크 주소) 지정, 경로 설정(routing), 혼합제어 기능 수행

 - ITU-TX. 25, packet level 프로토콜

4) 제4계층(transport layer)

 - 연결제어 수행

 - 흐름제어, 오류제어(종단 대 종단) 수행

5) 제5계층(session layer)

 - 응용프로세서의 연결, 설정, 유지, 관리, 복구 등의 기능

 - 대화단위 및 대화방식 결정

6) 제6계층(presentation layer)

 - 단말에서의 표현(색깔, 크기 등)과 관련된 특성을 규정

 - 데이터의 압축 및 암호화와 같은 데이터 변환 규칙 제공

7) 제7계층(application layer)

 - 사용자가 네트워크에 접근할 수 있도록 함

 - 여러 종류의 서비스를 제공

 

▶전송 제어 protocol

데이터링크 계층에서 수행하는 기능을 전송 제어라 한다. 입·출력 제어, 회선 제어, 동기 제어, 착오 제어를 총칭

 

○ 전송 제어 절차의 5단계

1) 제1단계 : 회선 접속(전기적 전송로를 확보)

2) 제2단계 : 데이터 링크의 확립

3) 제3단계 : 정보의 전송

4) 제4단계 : 데이터 링크의 해제(종결)

5) 제5단계 : 회선 절단(전기적 전송로 해제)

 

○ protoco의 분류

1) 문자 방식 protocol(character-oriented protocol) : 메시지를 전송 단위인 frame으로 구분해서, 수신 단에서 frame의 시작과 끝을 구분할 수 있도록 특별히 정의된 제어 문자를 사용하는 방식, BASIC 프로토콜이 대표적

 - frame 구조

frame 구조(문자 방식)

 - 전송 제어 문자

  (1) SYN(Synchronous Idle) : 문자 동기를 유지

  (2) SOH(Start of Heading) : 헤딩 개시

  (3) STX(Start of Text) : 헤딩 종료 및 text 개시

  (4) ETX(End of Text) : text의 끝

  (5) ETB(End of Transmission Block) : Block의 끝

  (6) EOT(End of Transmission) : 전송 끝 및 데이터 링크 초기화

  (7) ENQ(Enquiry) : 상대방에게 어떤 응답을 요구하는 데 이용

  (8) DLE(Data Link Escape) : 문자들의 의미를 바꾸거나 추가적인 제어를 제공

  (9) ACK(Acknowledge) : 수신한 정보 메시지에 대한 긍정 응답

  (10) NAK(Negative Acknowledge) : 수신한 정보 메시지에 대한 부정 응답

 - Contention 방식과 polling/selecting

  (1) Contention 방식 : 송신 요구를 먼저 한쪽이 송신권을 갖는 방식으로 point-to-point 회선에 이용

  (2) polling/selection 방식 : 제어국의 뜻대로 통신하는 방식으로 multi point network에 이용

   ＊ polling : 단말로부터 제어국 방향

   ＊ selecting : 제어국에서부터 단말 방향

2) 비트 방식 protocol(bit-oriented protocol) : 문자를 사용하지 않고, 특수한 bit 열인 flag(01111110)를 사용하는 방식, HDLC 프로토콜이 대표적

 - 국 관계

  (1) 1차국 : data link를 제어

  (2) 2차국 : 1차국으로부터 command frame을 수신하고 response frame을 송신하는 국

  (3) 복합국 : data link 제어에 대해서 서로 대응한 책임을 갖는 국으로 command frame과 response frame 양쪽을 송수신

 -  frame 구조

frame 구조(비트 방식)

 - 데이터 전송 동작 모드

  1차국과 2차국 또는 복합국끼리 data link에 의해 접속되고 data를 전송할 수 있는 상태를 동작 모드라 한다.

  (1) 정규 응답 모드(NRM : Normal Response Mode) :  2차국은 1차국의 허가가 있어야 response frame을 송신

  (2) 비동기 응답 모드(ARM : Asynchronous Response Mode) : 2차국이 1차국의 허가가 없어도 response frame을 송신

  (3) 비동기 평형 모드(ABM : Asynchronous Balanced Mode) : 복합국과 복합국끼리 통신

 

 3) BASIC 프로토콜과 HDLC 프로토콜의 특징

 - BASIC 프로토콜

  (1) 문자 방식 프로토콜

  (2) half-duplex에서 사용

  (3) point-to-point, multi point만 가능하고 loop 방식은 불가능

  (4) 에러 제어방식 : stop-and-wait ARQ

  (5) 같은 회선의 단말은 동일한 코드

 - HDLC 프로토콜

  (1) 비트 방식 프로토콜

  (2) simplex, half-duplex, full-duplex에서 모두 사용

  (3) point-to-point, multi point, loop 방식 모두 가능

  (4) 에러 제어방식 : go-back-N ARQ, selective ARQ 방식