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1. 네트워크와 통신기술
1.1. 네트워크 구성의 기본 개념
네트워크 구성의 기본 개념은 OSI 7계층 모델에 의해 정의된다. OSI 7계층 모델은 네트워크를 7개의 계층으로 나누어 각 계층별 기능을 명확히 정의한 것이다.
첫번째 계층인 물리 계층은 데이터의 비트(bit) 정보를 네트워크 전선으로 보내거나 받는 것을 결정한다. 즉, 컴퓨터의 네트워크 카드에서 네트워크 선으로 비트 정보를 보내는 것이다.
두번째 계층인 데이터링크 계층은 데이터가 네트워크로 전송되기 전에 마지막으로 준비하는 곳이다. 데이터 링크 계층의 프로토콜은 어드레싱(addressing)과 전송된 데이터의 에러 검출을 돕는다. 데이터링크 계층은 논리 링크 제어(LLC)서브계층과 매체 접근 제어(MAC) 서브계층으로 구성된다. LLC는 네트워크 계층 프로토콜과 Ethernet이나 Token Ring과 같은 매체 접근 방식의 경계면이고, MAC는 물리 매체와의 커넥션을 다룬다.
세번째 계층인 네트워크 계층은 패킷의 논리 주소로 라우팅하는 일을 한다. 필요하면 패킷을 분할하거나 재조합하고 송신측에서 수신측으로 패킷을 전송한다.
네번째 계층인 전송 계층은 패킷이 도착했는지를 보장할 수 있고, 커넥션을 맺을 수 있으며, 받은 패킷에 대한 응답을 보낼 수 있다. 전송 계층의 프로토콜은 통신 중인 호스트에 대해 커넥션을 맺고, 유지하고, 끊는 방법을 제공한다.
다섯번째 계층인 세션 계층은 통신하는 동안 데이터의 교환을 제어한다. 세션 계층의 프로토콜은 세션이나 커넥션을 설정한다. 즉 어떻게 커넥션을 맺는지, 어떻게 커넥션을 사용하는지, 그리고 세션 종료시 어떻게 커넥션을 끊는지에 대해 다룬다.
여섯번째 계층인 프리젠테이션 계층은 데이터에 패킷으로 변화하기 위한 구조를 추가한다. 프리젠테이션 계층의 가장 중요한 임무는 수신측의 컴퓨터가 인식할 수 있는 언어나 문법으로 메시지를 변환하는 것이다.
마지막 일곱번째 계층인 애플리케이션 계층은 애플리케이션간의 통신을 관리한다. FTP, SMTP와 같은 표준 애플리케이션 계층 프로그램은 지역 워크스테이션에서 실행되는 프로그램과 상호작용한다. 애플리케이션이 데이터를 주고받는 계층이 바로 이 애플리케이션 계층이며, 나머지 계층들은 이 계층을 위해 동작한다.
이처럼 OSI 7계층 모델은 네트워크 구성의 기본적인 틀을 제공하여 각 계층별 역할과 기능을 명확히 정의하고 있다"고 할 수 있다.
1.2. 데이터 전송 기술
데이터 전송 기술은 데이터를 네트워크를 통해 전송하는 다양한 기술을 의미한다. 대표적으로는 데이터 부호화, 다중 접속 기술, 전송 방식 기술 등이 있다.
데이터 부호화 기술은 디지털 데이터를 전기적 신호로 변환하여 전송하는 기술이다. 대표적인 부호화 방식으로는 NRZ, 맨체스터, 차분 맨체스터 부호화 기술 등이 있다. 이 중 차분 맨체스터 부호화 기술은 논리 1일 때 레벨이 전환되고, 논리 0일 때 레벨이 그대로 유지되는 방식으로 동기화와 클럭 복구에 용이한 장점이 있다.
다중 접속 기술은 여러 사용자가 하나의 통신 채널을 공유하여 사용할 수 있게 하는 기술이다. 주요 다중 접속 기술로는 FDMA, TDMA, CDMA 등이 있다. FDMA는 주파수 대역을 여러 개의 채널로 나누어 각 사용자에게 할당하는 방식이고, TDMA는 시간 슬롯을 나누어 사용하는 방식이며, CDMA는 확산 스펙트럼 기술을 사용하여 동일한 주파수 대역을 공유하는 방식이다.
전송 방식 기술에는 단방향 전송과 양방향 전송 등이 있다. 단방향 전송은 데이터를 한 방향으로만 전송하는 방식으로 방송 통신에 주로 사용된다. 양방향 전송은 데이터를 송수신 양방향으로 전송하는 방식으로 대화형 통신에 사용된다. 또한 전송 방식에 따라 병렬 전송과 직렬 전송이 있는데, 병렬 전송은 여러 비트를 동시에 전송하고 직렬 전송은 한 비트씩 순차적으로 전송한다.
이처럼 데이터 전송 기술은 데이터를 안전하고 효율적으로 전송하기 위한 다양한 기술을 포함한다. 이러한 데이터 전송 기술은 통신 네트워크의 발전과 더불어 지속적으로 발전하고 있다.
1.3. 유무선 네트워크 기술
유무선 네트워크 기술은 정보를 전달하는 데 있어서 유선과 무선을 모두 활용하는 기술이다. 유선 네트워크 기술은 물리적인 케이블을 통해서 정보를 전송하는 것이고, 무선 네트워크 기술은 전파를 이용하여 정보를 전송하는 것이다.
유선 네트워크 기술에는 이더넷(Ethernet), 동축 케이블, 광섬유 케이블 등이 있다. 이더넷은 LAN(Local Area Network)에서 가장 널리 사용되는 기술로, 근거리에서 효과적인 통신이 가능하다. 동축 케이블은 아날로그 케이블 TV에 사용되며, 간단한 구조와 저렴한 비용이 장점이다. 광섬유 케이블은 긴 거리 전송이 가능하고 전자기적 간섭에 강하며 대용량 데이터 전송이 가능한 장점이 있다. 이 중 FDDI(Fiber Distributed Data Interface)는 고속 광섬유 기반의 토큰링 네트워크 기술로, 100Mbps의 고속 전송이 가능하다.
무선 네트워크 기술에는 무선 랜(Wi-Fi), 모바일 네트워크(4G, 5G), 블루투스, RFID 등이 있다. 무선 랜은 IEEE 802.11 표준을...
