#4 데이터 전송의 기초

01 데이터 전송 방식

  - 네트워크를 통한 자원 공유, 병렬 처리에 의한 성능 향상, 중복 저장으로 신뢰성 향상(시스템 성능 저하될 수 있음) 등의 효과를 얻을 수 있다.

  1. 전송과 교환

      - 교환 : 라우팅-어느 방향으로 데이터 전달할지

      - 전송 : 일대일로, 라우팅 개념 포함 x

     * 네트워크 구분

          - 지리적 분포로 구분 : LAN, MAN, WAN

          - 데이터 전송. 교환 기술로 분류 : 점대점 방식, 브로드캐스팅 방식

 

  2. 점대점 방식

    - 원거리, WAN에서 주로 사용(ex 스타, 링, 완전, 불규칙, ...)

    - 연결 개수 많으면 성능은 좋지만 비용 많이 듦, 연결 개수 적으면 혼잡도 증가

• 스타형 : 반드시 중앙 호스트 거침-> 중앙의 신뢰성이 전체의 신뢰성
• 링형 : 순환구조, 모든 호스트가 전송과 교환 동시 수행, 여러 호스트가 동시 전송 -> 충돌 가능성 있음 -> 토큰이라는 제어 프레임 사용, 단점 : 한 호스트 고장? 전체 동작 안 할 수도
• 완전형 : 모든 호스트가 다른 호스트 일대일로 직접 연결, 단점 : 비용 측면에서 극단적 비효율
• 불규칙형 : 여러 환경 요인에 의해 연결 구조 결정됨

 

  3. 브로드캐스팅 방식

   - 브로드캐스팅 : 특정 호스트가 모든 호스트에 (버스형, 링형)

  ▷ 버스형

       - 데이터 충돌 해결방법1 : 전송 권한 제한(time slice, token)

       - 데이터 충돌 해결방법 2 : 충돌 허용(이더넷이 채택한 방법이 이거임)

  ▷ 링형 : 송신 호스트는 자신이 보낸 데이터 회수, 토큰 사용

 

  4. 멀티포인트 통신

• 멀티포인트 유니캐스팅 : 유니캐스팅은 일대일만 지원 -> 일대다 통신하려면 멀티포인트 유니캐스팅 방식
• 브로드캐스팅 : 단점 - 호스트 수 많으면 트래픽 급격히 증가 -> 네트워크 전체에 전송하기보다 특정 서브넷에 이용하는 것이 좋음
• 멀티캐스팅 : 프로토콜 자체에 일대다 기능, 멀티캐스트 그룹 생성&관리 필요

 

 

02 오류 제어

  1. 전송 오류의 유형

     * 오류 복구 기본 기능

• 수신 호스트의 응답 프레임(긍정 or 부정)
• 송신 호스트의 타이머 : 일정 시간 회신 없으면 타임 아웃
• 순서 번호 기능 - 중복 가려내려면 순서 번호 기록

  1-1 정상적인 전송

      - 송신 호스트가 긍정응답 못 받으면 오류란 뜻 -> 타임아웃 기능으로 오류 복구

  1-2 프레임 변형 : 변형 인지한 수신 호스트가 송신 호스트에 부정 응답 전송 -> 데이터 재전송

  1-3 프레임 분실 : 수신 호스트에서 응답 아무것도 없으면 타임아웃에 따라 알아서 재전송

 

  2. 순서 번호

    - 순서 번호의 필요성 : 송신 호스트로 긍정 응답 보낸 게 분실되었다면 송신 호스트는 못 받을 줄 알고 데이터 또 보낼 텐데 그러면 수신 호스트는 똑같은 거 두 개 받음

    => 데이터에 순서 번호 부여해서 수신 호스트에서 중복 데이터 받았는지 구분할 수 있음

 

  3. 흐름 제어

     - 송신 호스트는 수신 호스트가 감당할 수 있는 속도로 전송해야 함(가장 많이 사용하는 예: 슬라이딩 윈도우 프로토콜)

 

 

03 프레임

  - 데이터링크 계층에선 데이터를 프레임으로 나눠서 처리 --> 문자 프레임, 비트 프레임으로 구분

 

  1. 문자 프레임

      - 프레임 앞뒤로 아스키코드 붙임

      - 문자 스터핑 : 데이터에 (시작과 끝을 나타냄) DLE문자가 포함되면 뒤에 DLE하나 더 붙임

  2. 비트 프레임

       - 프레임 좌우에 플래그 - 수신 호스트는 얘네 제거해서 사용

       - 비트 스터핑 : 1이 연속 5번? -> 0 강제 추가해 전송. 수신 호스트는 0 제거해서 상위로 전달

 

 

04 다항 코드

  * 프레임 오류 극복 방법

     1. 오류 검출 코드 넣어 재전송(패리티 비트, 다항 코드 방식)

     2. 오류 복구 코드로 수신 호스트가 검출&복구 둘 다 하는 거(해밍 코드) = 순방향 오류 복구

 

  1. 오류 검출

    - 네트워크에선 순방향 오류 복구 사용 x. 재전송(=역방향 오류 복구) 이용함

1.  패리티 비트 : 짝수 패리티, 홀수 패리티
2.  블록 검사 : 다수 오류일 때 패리티 방식을 개선한 방법. 수직, 수평에 패리티 비트 넣음. 단점=오류 검출 위한 오버헤드 큼

  2. 다항 코드

  - (다항 코드=CRC) 현재 가장 많이 사용. 특정 위치에서 발생하는 버스트 에러 잡아낼 확률 높음.

   ▷ 생성 다항식 : 전송 데이터를 생성 다항식으로 나누어 체크섬 정보 얻음.(OR연산) 나머지가 0이면 오류 없는 거임

   ▷ 체크섬