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데이터 통신

데이터 통신. 강의 계획. 2008 년 2 학기 서울산업대학교 컴퓨터공학과. 수업개요. 과목명 : 데이터 통신 학점 및 이수구분 : 3 학점 , 전공선택 주당시간 : 강의 (3 시간 ) 수강대상 : 컴퓨터공학과 담 당 : 고 윤석 전화번호 : 010-6280-4659 E-mail : ysko @paran.com. 수업목표. 데이터 통신과 컴퓨터 통신에 대한 기본 원리 및 구조 , 표준을 이해한다 네트워크와 관련된 기술과 개념을 이해한다

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Presentation Transcript

  1. 데이터 통신 강의 계획 2008년 2학기 서울산업대학교 컴퓨터공학과

  2. 수업개요 과목명 : 데이터 통신 학점 및 이수구분 : 3학점, 전공선택 주당시간 : 강의(3시간) 수강대상 : 컴퓨터공학과 담 당 : 고 윤석 전화번호 : 010-6280-4659 E-mail : ysko@paran.com 데이터통신 교수 계획

  3. 수업목표 데이터 통신과 컴퓨터 통신에 대한 기본 원리 및 구조, 표준을 이해한다 네트워크와 관련된 기술과 개념을 이해한다 후속 과목인 전산기망(computer networks), 초고속망 등에 다루게 될 다양한 네트워크 관련 기술의 토대가 되는 원리와 기술을 익힌다. 데이터통신 교수 계획

  4. 교재 및 참고문헌 • 교재 • 데이터통신과 네트워킹, 4e이재광, 박동선, 김한규 옮김, McGraw-Hill Korea, 2007. (원서: Data Communications and Networking, 4e, Forouzan, 2007.) • 참고문헌 • Understanding Data Communications & Networks (3e) Shay, 2004. • Data & Computer Communications (8e) W. Stallings, 2007. (역서: 데이터통신 및 컴퓨터통신 (7e) 김종상, 전화숙 옮김, 2004. • 최신 정보통신개론과 데이터통신 김덕환외 5, 문운사, 2006. • 데이터 통신 정진욱, 황정수, 생능, 2004. 데이터통신 교수 계획

  5. 교재 및 참고문헌 데이터통신 교수 계획

  6. 데이터통신 및 네트워킹 (4e) 이재광외 2인 공역, 2007 PART 1 데이터통신과 네트워킹 개관 Chapter 1 개요 Chapter 2 네트워크 모델 PART 2 물리층 Chapter 3 데이터와 신호 Chapter 4 디지털 전송 Chapter 5 아날로그 전송 Chapter 6 대역폭 활용: 다중화와 확장 Chapter 7 전송 매체. Chapter 8 회선 교환 Chapter 9 데이터 통신을 위한 전화 및 케이블 네트워크 PART 3 데이터 링크층 Chapter 10 오류 검출과 오류 정정 Chapter 11 데이터링크 제어 Chapter 12 다중 접근 Chapter 13 유선 LAN: 이더넷(Ethernet) Chapter 14 무선 LAN 데이터통신 교수 계획

  7. 데이터통신 및 네트워킹(4e)이재광외 2인 공역, 2007 PART 3 데이터 링크층 Chapter 15 LAN 연결, 백본망과 가상 LAN Chapter 16 무선 WAN: 셀방식 전화와 위성망 Chapter 17 SONET/SDH Chapter 18 가상회선 교환: 프레임 중계와 ATM PART 4 네트워크층 Chapter 19 네트워크층: 논리적 주소 지정 Chapter 20 네트워크층: 인터넷 프로토콜 Chapter 21 네트워크층: 주소 매핑, 오류 보고, 멀티캐스팅 Chapter 22 네트워크층: 전달, 포워딩과 라우팅 PART 5 전송층 Chapter 23 프로세스간 전달: UDP와 TCP, SCTP Chapter 24 혼잡 제어와 서비스 품질 PART 6 응용계층 Chapter 25 도메인 이름 시스템 Chapter 26 원격 로그인, 전자우편, 파일전송 Chapter 27 HTTP와 WWW Chapter 28 네트워크 관리: SNMP Chapter 29 멀티미디어 데이터통신 교수 계획

  8. 데이터통신 및 네트워킹(4e)이재광외 2인 공역, 2007 PART 7 보안 Chapter 29 암호 기법 Chapter 30 네트워크 보안 Chapter 31 인터넷 보안: IPSec, SSL/TLS, PGP, VPN, 방화벽 Appendix A ASCII 코드 Appendix B 수의 체계와 변환 Appendix C OSI 모델 Appendix D 8B/6T 코드 Appendix E 검사합 계산 Appendix F 라우터 구조 Appendix G ATM LAN Appendix H 클라이언트-서버 프로그램 Appendix I RFC Appendix J UDP와 TCP 포트 Appendix K 연락 주소 데이터통신 교수 계획

  9. 장 절 1 개요 Introduction 데이터통신, 네트워크, 인터넷, 프로토콜과 표준 2 네트워크 모델 Network Models 계층구조를 갖는 임무, OSI 모델, OSI 모델의 계층,TCP/IP 프로토콜 그룹, 주소지정 3 데이터와 신호 Data and Signals 아날로그와 디지털, 주기 아날로그 신호, 디지털 신호, 전송장애, 데이터 전송률의 한계, 성능 4 디지털 전송 Digital Transmission 디지털 대 디지털 변환, 아날로그 대 디지털 변환, 전송방식 5 아날로그 전송 Analog Transmission 디지털 대 아날로그 전환, 아날로그 신호 변조 6 대역폭 활용: 다중화,확장 Bandwidth Utilization: 다중화(Multiplexing), 확산대역 방식 (Spreading) 7 전송 매체 Transmission Media 유도 매체, 비 유도매체 데이터통신과 네트워킹(Forouzan 4e) 데이터통신 교수 계획

  10. 장 절 8 회선교환 (Circuit Switching) 회선교환 네트워크, 데이터그램 네트워크, 가상회선 네트워크, 교환기의 구조 9 데이터 전송을 위한 전화 및 케이블 네트워크 전화 네트워크, 전화선 모뎀, DSL기술, 케이블 네트워크, 데이터 전송을 위한 케이블 TV 10 오류 검출과 오류 정정 (Error Detection & Correction) 개요, 블록 코딩, 선형 블록 코드, 순환 코드, 검사합 11 데이터 링크 제어 (Data Link Control) 프레임 생성, 흐름 및 오류 제어, 프로토콜, 무잡음 채널, 잡음 있는 채널, HDLC, 점대점 프로토콜 12 다중 접근 (Multiple Access) 임의 접근, ALOHA, 제어 접근, 채널화 IEEE 표준화, 표준 이더넷, 표준 변경, 고속 이더넷, 기가비트 이더넷 13 유선 LAN: 이더넷 (Wired LAN: Ethernet) 무선 LAN (Wireless LAN) IEEE 802.11, Bluetooth 14 데이터통신과 네트워킹(Forouzan 4e) 데이터통신 교수 계획

  11. Data & Computer Communications (8e)Stalling, 2007 0 Reader's and Instructor's Guide I. OVERVIEW 1. Data Communications, Data Networking, and the Internet 2. Protocol Architecture, TCP/IP, and Internet-Based Applications II. DATA COMMUNICATIONS 3. Data Transmission 4. Guided and Wireless Transmission 5. Signal Encoding Techniques 6. Digital Data Communication Techniques 7. Data Link Control 8. Multiplexing 9. Spread Spectrum III. WIDE AREA NETWORKS 10. Circuit Switching and Packet Switching 11. Asynchronous Transfer Mode 12. Routing in Switched Networks 13. Congestion Control in Switched Data Networks 14. Cellular Wireless Networks IV. LOCAL AREA NETWORKS 15. Local Area Network Overview 16. High-Speed LANs 17. Wireless LANs 데이터통신 교수 계획

  12. Data & Computer Communications (8e)Stalling, 2007 V. INTERNET AND TRANSPORT PROTOCOLS 18. Internetwork Protocols 19. Internetwork Operation 20. Transport Protocols VI. INTERNET APPLICATIONS 21. Network Security 22. Internet Applications - Electronic Mail and Network Management 23. Internet Applications - Internet Directory Service and World Wide Web 24. Internet Applications - Multimedia Appendix A Fourier Analysis Appendix B Sockets Programming Appendix C Projects for Teaching Data and Computer Communications Appendix D Standards Organizations Appendix E The International Reference Alphabet Appendix F Proof of the Sampling Theorem Appendix G Physical-Layer Interfacing Appendix H The OSI Model Appendix I Queuing Effects Appendix J Orthogonality, Correlation, and Autocorrelation AppendixK The TCP/IP Checksum Appendix L Sockets: A Programmer's Introduction Appendix M Uniform Resource Locators (URLs) and Uniform Resource Identifiers (URIs) AppendixN Augmented Backus-Naur Form 데이터통신 교수 계획

  13. 강의 계획 주 월/일 학습 내용 1 8/29~ Course Overview 2 9/5~ 1. 개요, 2. 네트워크 모델 3 9/12~ 3. 데이터와 신호 4 9/19~ 4. 디지털 전송` 5 9/26~ 5. 아날로그 전송 6 10/3~ 6. 대역폭 활용: 다중화와 확장 7 10/10~ 7. 전송 매체 8 10/17~ 수시 평가 9 10/24~ 8. 회선 교환 9. 데이터 통신을 위한 전화 및 케이블 네트워크 10 10/31~ 10. 오류 검출과 오류 정정 11 11/7~ 11. 데이터 링크 제어 프로토콜 12 11/14~ 12. 다중접속 (PPP) 13 11/21~ 13. 근거리통신망 : 이더넷 14 11/28~ 14. 무선 LAN 15 12/5~ 정기 평가 데이터통신 교수 계획

  14. 평가 방법 • 출석 : 20% • 결석 2회부터 감점처리 예) 2회: -1점, 3회: -2점, 4회: -4점, 5회: -6점 등 • 지각은 3회부터 1점씩 감점 처리 예] 3회: -1점, 4회: -2점, 5회: -3점 등 단, 지각은 누적되도 결석으로 간주 하지 않음 • 출석 미달 : 결석 일수 5회 초과시 학점 취득불가 • 적법한 사유서는 필히 사전에 제출시만 인정 데이터통신 교수 계획

  15. 평가 방법 • 수시 평가 : 50% • 이론 시험 : 25% • 단답형 또는 간단 기술형 50% • 주관식 50% • 과제 : 20% • 발표, 문제풀이, 보고서 중 2개 선택 (각각 10%] • 기타 : 5% • 수업 태도, 퀴즈, 설문 참여 여부 등 • 정기 평가 : 30% [단답형 또는 간단 기술형, 주관식 포함] • 평가 비율 : 상대 평가로 학칙에 따라 배분 데이터통신 교수 계획

  16. 수업자료 • URL : http://computer.snut.ac.kr/board/zboard.php?id=board07 • 강의 자료 및 참고자료 등록 • 공지 사항 : 시험일자 등 전달사항 고지 • 질문과 답변 • ysko@paran.com사용 • 실명 (수강 반, 학과, 분반, 성명 기재)의 경우만 답변 데이터통신 교수 계획

  17. 과제: 문제풀이 • 수업 진도에 따라 관련 문제 등을 과제로 부여 • 표지에 들어갈 내용 • 과목명, 분반명, 학번, 이름, 제출일 • 과제번호 및 과제명 • 본문에 들어갈 내용 • 과제명과 과제(문제) • 문제풀이 과정 및 답 • 2쪽 이상의 경우 쪽 번호 • 제출 형태: 파일 [ysko@paran.com] • 파일명 : "수강반 과제번호_학번_이름[과제명]" • 수강반: 1반 -> ‘1’, 2반 -> ‘2’, 야간 -> ‘3’ • 과제번호 1, 야간 홍길동의 예 • "DC31_학번_홍길동[과제명].hwp 데이터통신 교수 계획

  18. 과제: 발표 • 발표 계획서 제출 • 데이터 통신 관련 최신 토픽이나 주요 주제를 선정하고,선정 이유, 발표 희망 일자를 제출할 것 • 제출기한 : 2008년 9월 20일 • 발표 자료 제출 • 데이터통신 관련 최신 토픽이나 주요 주제에 대해 심도 있게 조사하여 파일로 제출한다. • 참고 자료 출처를 반드시 기재할 것. • 두 가지 이상의 자료를 참고하도록 것 • 단, 제출자료를 확인하여 발표 기회는 시간 관계상 일부 학생에게만 부여될 수 있음 • 제출일 • 가급적 발표 희망일 2주전 데이터통신 교수 계획

  19. 과제: 보고서 • 제출물 : 보고서 및 파일 • 보고서 작성기준 (A4) : • 글자 크기: 10, Page: 가능한 15매이내 • 겉 표지에 수강반, 학번, 이름, 제출일자를 꼭 기입할 것 • 발표자료의 경우 참고문헌 또는 참고사이트를 반드시 적을 것 • 참고사이트의 경우 참조한 일자도 적을 것 • 파일 (hwp, ppt) : ysko@paran.com으로 송부 • 파일명 : "수강반_학번_이름(주제명) 계획서" • 수강반: 1반 -> ‘1’, 2반 -> ‘2’, 야간 -> ‘3’ • 예: "DC1_학번_홍길동(주제명).ppt • 제출일 및 규정을 꼭 지켜 주시기 바랍니다. 데이터통신 교수 계획

  20. Chapter 1 . 개요 (Introduction) 데이터통신 교수 계획

  21. 1장 개요 1.1 데이터 통신(Data Communications) 1.2 네트워크(Networks) 1.3 인터넷(Internet) 1.4 프로토콜과 표준(Protocols and Standards) 1.5 요약(summary) 데이터통신 교수 계획

  22. 1.1 데이터 통신 전기 통신(telecommunication)은 먼거리에서 행해지는 통신을 의미(tele는 그리스어로 “멀다”는 의미) 데이터(data)는 데이터를 만들어 사용하는 사용자간에 합의된 형태로 표현된 정보 데이터 통신(data communication)은 전선과 같은 통신매체를 통하여 두 장치간에 데이터를 교환하는 것 주요 토픽(topic) 1) 구성요소(Components) 2) 데이터 표현(Data Representation) 3) 데이터 흐름(Data Flow) 데이터통신 교수 계획

  23. 1.1 데이터 통신 전달(delivery) – 정확한 목적지에 전달, 원하는 장치나 사용자에게 전달. 정확성(accuracy) – 데이터를 정확하게 전달. 적시성(timeliness) – 데이터를 적정 시간 내에 전달. 파형 난조(jitter) – 패킷 도착 시간이 서로 조금씩 달라서 동영상 품질(quality)이 일정치 못함. • 데이터 통신 시스템의 기본 특성 데이터통신 교수 계획

  24. 1.1 데이터 통신 • 구성 요소(component) 데이터통신 교수 계획

  25. 메시지(Message) 전송되는 정보(데이터) (문자, 숫자, 소리, 영상, 그림, 또는 이들의 조합) 송신자(Sender) 메시지를 보내는 장치 (컴퓨터, 전화기, 비디오 카메라 등) 수신자(Receiver) 메시지를 받는 장치 (컴퓨터, 전화기 , TV) 데이터 통신 구성 요소 데이터통신 교수 계획

  26. 전송매체(Medium) 송신자에서 수신자까지 메시지를 전달하는 물리적인 경로 (꼬임선(twisted pair wire), 동축선(coaxial cable), 광케이블(fiber-optic cable), 레이저 또는 무선파) 프로토콜(Protocol) 데이터 통신 수행 규칙들의 집합(상호 합의) 데이터 통신 구성 요소 데이터통신 교수 계획

  27. 데이터 표현 문자(text) : 비트 패턴, 즉 0과 1로 된 비트들의 순차열로 표현. 코드(code) : 부호를 표현하기 위한 비트 패턴들의 집합 코딩(coding) : 부호를 표현하는 과정 ASCII : ANSI 표준 코드(7bit) 확장 ASCII : 8bit(부록 A 참조) 유니코드(unicode) : 32 bit 수(number) : 비트 패턴을 사용하여 표현 화상(images) : 픽셀(pixel), resolution 흑백(1 또는 2 비트) 칼라(RGB, Y(yellow), C(cyan), M(magenta)) 음성(audio) : 연속 신호 동영상(video) : 연속적인 개체 또는 여러 화상의 조합 데이터통신 교수 계획

  28. 데이터 흐름 • 단방향 방식(simplex mode) • 한쪽 방향으로만 통신이 가능 • 한 지국은 송신만, 다른 한 지국은 수신만 가능 • 예 : 자판, 모니터 데이터통신 교수 계획

  29. 데이터 흐름 • 반이중 방식(half-duplex mode) • 각 지국들은 송,수신이 가능 • 각 지국간 동시에 송신 불가 • 예 : 워키토키, 민간방송용 라디오(CB radio) 데이터통신 교수 계획

  30. 데이터 흐름 • 전이중 방식(full-duplex mode) • 양쪽 지국간 동시에 송/수신이 가능 • 신호는 링크의 용량을 공유해서 양방향으로 전달 • 예 : 전화 데이터통신 교수 계획

  31. 1.2 네트워크 전송 매체 링크로 서로 연결된 장치(노드:node, 컴퓨터나 프린터)의 모임 분산처리(distributed processing) 에 사용 네트워크 평가기준 성능(performance) 전달시간(transit time), 응답시간(response time), 처리율(troughput)과지연(delay) 신뢰성(reliability) 고장의 빈도수, 고장난 후 링크를 복구하는데 소요되는 시간 보안(security) 불법적인 접속이나 바이러스로부터 보호 데이터통신 교수 계획

  32. 물리적 구조 : 연결 유형(Type of connection) • 점-대-점 회선 구성(point-to-point line configuration) • 채널의 전체 용량은 두 기기간 전송을 위해서 사용 • 케이블이나 전선, 또는 극초단파나 인공위성 연결을 통해 구성 데이터통신 교수 계획

  33. 물리적 구조 : 연결 유형(Type of connection) • 다중점 (multipoint, 멀티드롭(multidrop)) • 3개 이상의 특정 기기가 하나의 링크를 공유하는 방식 • 채널의 용량을 공간적으로 또는 시간적으로 공유 데이터통신 교수 계획

  34. 물리적 구조 : 접속 형태(Topology) • 물리적 혹은 논리적인 네트워크 배치 방식 데이터통신 교수 계획

  35. 그물형(Mesh) 접속형태 데이터통신 교수 계획

  36. 모든 장치는 다른 장치와 점대점 링크 n개의 장치를 서로 연결하기 위해 n(n-1)/2개의 채널이 요구 n-1 개의 입출력(I/O) 포트 장점 원활한 자료 전송의 보장 – 점 대 점 전용 링크 제공 높은 안정성 비밀 유지와 보안 결함 식별과 분리가 비교적 용이 단점 케이블의 양과 요구되는 I/O 포트 수 설치와 재구성의 어려움 그물형(Mesh) 접속형태 데이터통신 교수 계획

  37. 스타형(star) 접속형태 데이터통신 교수 계획

  38. 허브(hub)라는 중앙제어장치(central controller)와 전용 점-대-점 링크 구성 각 장치간 직접적인 통신 불가 모든 전송은 제어 장치를 통해 전송 1개의 채널 1개의 I/O 포트가 요구 장점 그물형 접속형태보다 적은 비용 설치와 재구성이 용이 단점 허브가 고장나면 전체 시스템 고장 스타형(star) 접속형태 데이터통신 교수 계획

  39. 버스형(bus) 접속형태 데이터통신 교수 계획

  40. 다중점 형태 탭(tap)과 유도선(drop line)에 의해 버스에 연결 장점 설치가 쉽다 가장 적은 양의 케이블 사용 단점 재구성이나 결함 분리의 어려움 중추 케이블의 결함시 다수의 장치에 영향을 줌 버스형(bus) 접속형태 데이터통신 교수 계획

  41. 링형(ring) 접속형태 데이터통신 교수 계획

  42. 자신의 양쪽에 위치한 장치와 전용 점-대-점 회선을 구성 각 장치는 중계기 포함 장점 설치와 재구성이 쉽다 신호는 항상 순환 경보(일정 시간내 신호가 수신되지 않을시 위치를 경보) 사용 단점 단방향의 경우 링의 결함시 전체 네트워크 마비 해결책 이중 링 또는 결함 지점의 단절 스위치 사용을 통해 해결 링형(ring) 접속형태 데이터통신 교수 계획

  43. 혼합형(Hybrid) 접속형태 데이터통신 교수 계획

  44. 네트워크 범주(Categories of Networks) 데이터통신 교수 계획

  45. LAN : Local Area Network • 개인 컴퓨터 또는 워크스테이션간의 자원 공유를 목적으로 설계 • 버스형, 링형, 스타형 사용 데이터통신 교수 계획

  46. MAN : Metropolitan Area Network • 네트워크를 전체 도시로 확장시킨 것 • 여러 개의 LAN으로 구성 데이터통신 교수 계획

  47. WAN : Wide Area Network • 국가, 대륙 또는 전세계를 포괄하는 광대역 네트워크 • 거리의 제한이 없음 데이터통신 교수 계획

  48. 네트워크간 네트워크(Interconnection of Networks) • Internetwork, internet 데이터통신 교수 계획

  49. 1.3 인터넷(Internet) 네트워크(network) : 서로 통신할 수 있는 장치를 연결 인터넷(internet) : 서로 통신할 수 있는 두개 이상의 네트워크 인터넷(Internet) : TCP/IP 를 사용하는 네트워크 1960년 중반 ACM에서 ARPANET 아이디어 발표 각 컴퓨터를 IMP(Interface Message Processor)라는 컴퓨터에 연결 1972년 빈트 서프와 봅 칸에 의해 Internetting Project 수행 TCP/IP 프로토콜 개발 데이터통신 교수 계획

  50. 인터넷의 계층 구조 데이터통신 교수 계획

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