네트워크 기초

1장 네트워크 기초
 
1. 네트워크란?

네트워크(NetWork)를 사전적인 의미에서 바라보면 '그물(Net)'과 '일(Work)'이라는 두 개의 단어가 합쳐진 합성어이다.
네트워크(NetWork)'를 직역하면 '일하는 그물'이 된다. 좀더 다듬어서 표현하면 '일을 할 수 있는 망'으로 표현할 수 있다.
이러한 뜻을 가진 네트워크를 전기/전자적인 기술분야에서 해석하면 각종 정보(음성,영상,데이터 등등)를 처리는 수 많은
시스템들과 이들을 서로 연결하는 시설을 의미한다.

발전소와 가정집까지의 전기 네트워크, 음성을 전달하는 전화 네트워크, TV 시청을 위한 영상 네트워크, 라디오를 청취를 위한
라디오 네트워크, 컴퓨터간의 데이터를 교환하기 위한 데이터 네트워크 등등 수 많은 네트워크가 존재한다.
흔히 네트워크를 말하면 컴퓨터, 라우터 등을 생각하면서 데이터 네트워크가 가장 먼저 떠 오를 것이다. 그러나 전력선을 이용한
데이터 통신(PLC)기술이 상당수준까지 발전해 있고 전화 네트워크와 테이터 네트워크가 VoIP라른 기술에 의해 통합되어 가는
2005년 현재, 네트워크 하면 '데이터 네트워크'만이 아닌 모든 미디어를 포함하는 네트워크를 생각해야 한다.
정리하면 '전기적인 신호를 처리하는 시스템과 이들이 각종 미디어들을 교환할 수 있도록 연결된 시설' 정도가 될 것이다.
정보통신 분야의 엔지니어라면 그러한 광범위한 네트워크를 먼저 생각하고 현재 업무중인 분야의 네트워크를 생각해야 할 것이다.

본 장(NETWORK 기초이론)에서는 광범위한 네트워크 중에서 VoIP와 IP Telephony를 이해하기 위한 과정으로 데이터 네트워크
(Data Network)의 기초이론에 대해서 알아보기로 한다.






1.1 데이터 네트워크 구성요소
요즘은 도시는 물론 시골 가정집과 회사, 그리고 기차역과 같은 공공장소에서도 네트워크에 쉽게 접근할 수 있다.
PC라는 것을 이용하여 e-mail 주고 받기, 인트넷 서핑, 음악파일 다운로딩, 전자결제 등을  네트워크  상에서 처리한다.
한마디로 왠만한 업무와 정보공유는 네트워크 상에서 이루어지는 것이다. 이런 네트워크가 어떻게 구성되어져 있는가를 단순하게
정리하면 송.수신장치,교환장치,전송매체로 분류할 수 있다.

  ● 송.수신장치: 데이터를 만들고 보낼 준비를 하는 송신장치( 컴퓨터, PDA 등의 단말기)
  ● 교환장치: 통신서비스, 라우팅, 스위칭, 망 관리 등의 역할을 하는 시스템(라우터, 스위치 등등)
  ● 전송매체: 전송시스템은 단말시스템에서 보낸 전기적신호로 상대측으로 전송하는 기능을 가진 시스템(DSL,광단국 등등)

 네트워크는 단순하게는 송.수신장치, 교환장치,  전송매체로 이루어진다고 할 수 있다.  네트크에서의 기능을 가진 장치라고 하면
크게 나누어서 이 세 가지 중의 하나이다.  이 세 가지를 묶어서 통신 링크라고 하는데 통신링크는 네트워크에서 공유되는 요소들
이다.  통신링크 공유의 중요성은 바로 비용과 연결되는 민감한 요소이다.

이 통신 링크의 공유는 보통 네트워크에서 백본(Back Bone)이라는 기술로 적용된다.  백본이란 우리 몸에서 척추를 이루는 뼈들을
의미하는데 보통 등뼈라고 한다.  우리 몸에 복잡하게 퍼져있는 각 신경들은 모두 뇌를 향하게 되어 있다. 
하지만 모든 신경이 곧바로 뇌로 연결되어 있는 것이 아니라 일단 중추 신경계로 향하게 되어 있고 이 중추 신경이 모두
모아져서 뇌로 이어지는 것이다.

 이와 같이 우리 몸은 그야말로 정교한 네트워크의 구성으로 모든 지역 신경망들이 뇌로 향하는 백본망 공유형태이다. 
우리 몸에서 백본 신경망과 지역 신경망의 분리를 실험하는 예가 바로 무릎의 반사 신경을 이용한 실험이다.  무릎의
가운데에서 받은 충격에 대한 신경 반응이 백본을 거쳐 뇌로 가지 못하구  다시 무릎으로 되돌아가는 현상이라고 하겠다. 
여하튼 통신 링크의 공유 목적은 하나의 공유 백본을 구축하여 각 지역의 연결을 구현하는 것이다.  만약 모든 통신 링크의
객체들 간에 직접 연결을 해야 한다면 통신 링크의 객체가 추가될 때 매번 기하급수적인 연결이 필요하게 될 것이다.

2. 데이터 통신의 기본

2.1 테이터 통신 개요
통신이란 한 지점에서 원하는 다른 지점까지 의미 있는 정보를 보다 적절히 빠르게 상대방이 이해가 될 수 있도록 전송하는 것을
의미한다.  데이터 통신이란 통신 선로에 연결된 하나 또는 그 이상의 단말기 및 컴퓨터에 의한 정보의 전달을 의미한다. 
컴퓨터 네트워크는 지리적으로 분산되어 있는 위치에서 상호간에 자원의 공유를 가능하게 하기 위하여 상호 연결된 동질적인
혹은 이질적인 컴퓨터 시스템의 집단을 말한다.
 
2.1.1 네트워크의 기본 구성
컴퓨터에 네트워크 카드나 모뎀 등의 장치를 붙이게 되면 가장먼저 물리적으로 컴퓨터에 장착을 하고 물리적 연결이 끝나면
논리적으로 컴퓨터가 네트워크카드나 모뎀 둥의 장치가 있다는 것을 인식시켜야 한다. 이렇듯 네트워크를 이해를 할 때도 논리적
구성과 물리적 구성으로 나누어서 보면 훨씬 이해하기 쉽다.

  ● 논리적 구성

  네트워크를 논리적으로 나누면, node, link, station으로 나눌 수 있다. node는 보통 교환기를 말하고, link는 전송로를 말하는데
  일반적으로 통신회선으로 이해를 하면 된다.  그리고 station은 보통 Teminal을 말한다. Teminal의 종류는 컴퓨터, FAX등의
  장비로 실제 운영하는 장비를 말한다.

  ● 물리적 구성

    네트워크를 물리적 구성을 나누면 크게 단말시스템, 교환시스템, 전송시스템으로 나눌 수 있다.

    + 단말 시스템

      단말시스템은 문자나 기타의 정보를 실제 통신회선으로 전송하기 쉬운 전기적신호로 변환시키거나 반대로 통신회선으로
      전달된 전기적신호를 문자나 기타의 정보로 변환시켜주는 역할을 하는 시스템이다.

    +  교환 시스템

      교환시스템은 통신서비스, 라우팅, 스위칭, 망 관리 등의 역할을 하는 시스템을 말한다.

    + 전송 시스템

      전송시스템은 단말시스템에서 보낸 전기적신호로 상대측으로 전송하는 기능을 가진 시스템이다. 
      전송매체로는 동축케이블, 광파이버케이블과 같은 유선 전송계과 마이크로파 등을 이용한 무선 전송계가 있다

    + Cable

      전송 매체는 LAN 장치 또는 스테이션간에 물리적 채널을 형성해 주는 전송로 로서 신호가 전송되는 회선을 말한다.
      LAN을 구성하고 있는 모든 요소 중에서 전송 매체는 여타의 하드웨어 장비보다 수명이 길뿐만 아니라 스테이션의 위치
      변경이나 증감에 따르는 비용에 중요한 요인으로 작용하고, 네트워크의 구성에 절대적인 영향을 미치기 때문에 장기적
      측면에서 매우 중요하다. 전송 매체에는 데이터 전송 속도, 전기적 특성, 전송 거리, 대역폭, 전송 방식 등의 특성을 달리하는
      여러 가지 종류의 케이블이 존재하고 특성에 따라 용도를 달리하고 있다. LAN에서 사용하는 전송 매체는 전화회선용으로
      흔히 사용되는 twisted pair cable을 비롯해 동축케이블, 광케이블의 세 가지가 대표적이다

    + 논리채널(logical channel)

      논리적 통신로로 데이터 전송시에 데이터 송신장치와 수신장치 사이에 확립되는 논리상의 통신로를 말한다. 다시 말해, 하나의
      물리적인 선로를 통하여 다수의 상대방과 통신할 수 있는 여러 개의 채널로 구성하여 사용할 수 있는데 이런 각각의 채널을
      논리채널이라 한다