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[전자전기실험] 직렬 및 병렬 공진회로와 필터 평가A좋아요

실험 11 직렬 및 병렬 공진회로와 필터요약:RLC 직렬공진 회로 및 병렬회로의 주파수응답 및 필터에대해서 실험했다. 실험결과 R=1㏀일 때 Q= 0.96520 R=100 일때는 Q=7.6으로 되었다. 병렬공진회로 에서는 Q=1.036으로 측정됐다.인덕터의 저항 성분때문인 것 같으나 대체로 잘 되었다.서론: 라디오, TV등등의 채널선택기에 쓰이는 회로인 공진회로를 RLC를 간단히 이용해서 만들어 보고 이해한다.본론:5.1 실험에 사용된 소자의 정확한 값을 사용해 계산한 전달함수와 실험 4.1의 결과를 같은 그래프에 그려서 제출하라. 이 결과를 비교, 분석하라. 공진주파수, 반전력주파수, 대역폭, Q-인자의이론값과 실험값을 비교하라. 오차는 몇 %인가? 또 오차의 원인은 무엇이라 생각하는가?실험 4.1의 결과 (Q = 1일 경우), 입력 V = 1V peak to peakR = 1.007k L의 저항 성분: 28.89{Q &=&1 OVER R SQRT { L OVER C } &=&1 OVER 1036 SQRT { {10times10^-3} over 0.01times10^-6} &=&0.9652{{주파수(kHz)010.0614.0215.9518.0725.0535.1245.0255.14270.3099이론값(V)00.730.970.990.970.740.500.390.310.240.17실험값(V)00.790.980.990.920.740.480.30.30.230.19오차(%)07.20.90.95.30.185.722.33.34.212.7{실험값으로 계{주파수(kHz)04.8210.0614.0215.9518.0725.0535.1245.0255.14270.3099이론값( )909090-90-90-90-90-90-90-90-90-90실험값( )9034.70439.8417.675.742-19.52-37.88-56.9-68.07-59.53-72.13-74.84산치로 얻은 그래프에대하여 전체적으로는 비슷한 모양이 나오나 조금씩 오차 가 생긴다. 이유는 매번 측정할때마다 보이는 눈금과 입력되는 주파수가 조금씩 다르기때문에 오차가 생기는 것 같다. 또한 실제 측정치에서는 이득이 1 까지 올라가지 않는데그이유는 인덕터의 저항과 저항값의 오차에 의한 것으로 생각된다.공진주파수, 반전력주파수, 대역폭, Q-인자의 이론값과 실험값을 비교하면,공진주파수는 실험적으로는 15.95㎑가 나오며, 실제는 15.92㎑이다.대역폭은 실험적으로 60.8184㎑와 164.423㎑가 반전력 주파수가 되어 103.605㎑가 나오며,계산치로는 100㎑정도의 대역폭이 나와 오차는 3.7%이다.오차의 원인은 여러가지가 있겠지만 정확한 값을 읽지 못하는 오실로스코프와 주파수발생기로 인한 오차가 제일 큰 것으로 생각된다. 정확하게 읽었는데도 오차가 난다면 인덕터 저항의 발생으로 인한 오차이거나 저항값의 오차에 의한 오차발생이 그 이유가 될 것이다.{- 2 -## Q = 10일 경우 입력 V = 1V peak to peakR = 100 L의 저항 성분: 28.89{Q &=&1 OVER R SQRT { L OVER C } &=&1 OVER 129 SQRT { {10TIMES10^-3} over 0.01times10^-6} &=&7.6{{주파수(kHz)04.829.9314.1915.9518.8825.5270100이론값(V)00.04380.1330.510.360.1330.030.02실험값(V)00.0480.110.50.950.380.170.030.02오차(%)09.51705627.600{{주파수(kHz)04.829.9314.1915.9518.8825.5270100이론값( )90909090-90-90-90-90-90실험값( )9098.938.2512.7712.87-19.71-73.49-90-90Q의 값이 L의 저항성분 때문에 7.6의 값이 나왔다. 이 값으로 계산한 값과 측정값은 위와같은 오차를 보였다. 몇구간에서는 여전히 오차가 크지만 전체적인 오차가 작은 것으로 보아 L의 저항성분을 고려해야만이 제대로 한 실험이라는 것을 알 수 있었다. 그리고 오차의 이유는 위의 경우와 같다고 생각되며, 오차는 Q=1일때보다 약간 줄어든것 같다.5.2 실험에 사용된 소자의 정확한 값을 사용해 계산한 전달함수와 실험 4.2의 결과를 같은 그래프에 그려서 제출하라. 이 결과를 비교, 분석하라. 공진주파수, 반전력주파수, 대역폭, Q-인자의이론값과 실험값을 비교하라. 오차는 몇 %인가? 또 오차의 원인은 무엇이라 생각하는가?실험 4.2의 결과 (Q = 1일 경우), 입력 V = 1V peak to peakR = 1.007k L의 저항 성분: 28.89{Q &=& R SQRT { C OVER L } &=&1036 timesSQRT { {0.01times10^-6} over 10times10^-3} &=&1.036{{주파수(kHz)05.4510.0815.9518.0224.9035.6045557099.93이론값(V)10.930.670.0040.2330.6660.8650.9220.9500.9700.985실험값(V)10.90.610.0030.390.70.890.90.950.980.98오차(%)039.51767.252.92.400.90.6{{주파수(kHz)05.4510.0815.9518.0224.9035.6045557099.93이론값()0-21.89-47.689.876.548.2530.122.7318.1213.959.6실험값(us)0-23.54-54.43-51.689035.8638.4516.215.840.5040.719공진주파수, 반전력주파수, 대역폭, Q-인자의 이론값과 실험값을 비교하면,공진주파수는 실험적으로는 15.95㎑가 나오며, 실제는 15.92㎑로써 오차는 0.18%이다.대역폭은 실험적으로 62.774㎑와 159.299㎑가 반전력 주파수가 되어 96.525㎑가 나오며,계산치로는 100㎑정도의 대역폭이 나와 오차는 3.47%이다.오차의 원인은 여러가지가 있겠지만 정확한 값을 읽지 못하는 오실로스코프와 주파수발생기로 인한 오차가 제일 큰 것으로 생각된다. 정확하게 읽었는데도 오차가 난다면 인덕터 저항의 발생으로 인한 오차이거나 저항값의 오차에 의한 오차발생이 그 이유가 될 것이다.5.3 실험이 잘 되었다고 생각하는가? 이 실험을 통하여 무엇을 느꼈는가?이번실험에서 직렬 공진회로에서 Q=10일때의 측정값이 오차가 조금 많이 나긴 했지만, 대체적으로 실험은 잘되었다고 생각된다. 이번 실험을 통하여 주파수를 선택하는 회로의 특성을 조금이나마 실험적으로 이해할 수 있었다.검토 및 결론:RLC 직렬공진 회로 및 병렬회로의 주파수응답 및 필터에대해서 실험했다. 실험결과 R=1㏀일 때 Q= 0.96520 R=100 일때는 Q=7.6으로 되었다. 병렬공진회로 에서는 Q=1.036으로 측정됐다.

공학/기술| 2004.07.06| 5페이지| 1,000원| 조회(870)

필터, 직렬공진 회로, 병렬회로, 주파수응답

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[심리학] 심리학개론 통증

1. 두 통1 편두통ⅰ. 증 상 : 통증의 빈도, 강도 및 지속기간을 달리하는 두통이 반복된다.ⅱ. 유 형전구증상이 있는 편두통 : 두통이 오기 전에 가벼운 감각기능장애나 또는 운동기능의 일시적 장애가 나타나는 것.전구증상이 없는 편두통 : 두통이 급작스럽게 나타나서 머리의 어느 한쪽을 강타한 다.떼 두 통 : 심한 편두통이 소나기처럼 반복되는 것. 종류에는 주기성 이 결정되지 않는 떼두통과 우발적 떼두통 그리고 만성적 떼두통이 있다.ⅲ. 요 인 :정신적 스트레스, 알콜 등으로 인한 두개혈관 수축관 관계 혈관운동장애2 긴장성 두통ⅰ. 정 의 : 정신적 스트레스로 인한 근육긴장의 결과로 발생하는 근육 긴장성 두통ⅱ. 증 상후두골 하부와 앞머리 부위를 죄이고, 압박하고, 혹은 짓 누르는 듯한 감각을 일으켜 둔하고 점진적인 통증을 느끼게 만든다.ⅲ. 유 형긴장성 두통, 만성 긴장성 두통, 이 두가지 요건에 충족되지 않는 긴장성 두통ⅳ. 요 인주요 요인은 근육에서 찾을 수 있다. 목, 어깨, 얼굴의 근육이 지속적으로 수축하면서 동맥이 수축이되 점진적으로 증후가 나타난다.3 두통의 심리적 요인두통은 심리적 요인의 영향을 크게 받는다. 증가된 생리적, 심리적, 환경적 스트레스 와 감소된 생리적 활동의 산물이라고 볼 수 있다.최근에는 비약물학적 치료 기법인 심리학적 치료가 많이 이용되고 있다. 긴장이완훈 련법과 바이오피드백 훈련법등이 많이 사용되고 그 효과도 매우 크다.2. 요 통1 정 의 : 척추등이 잘못되서 생기는 허리에 일어나는 통증을 말한다.2 요인과 그 증상ⅰ. 디스크 탈출 (좌골 신경통)척추골 뼈표면의 완충역할을 하는 디스크의 이상으로 인해 척수신경근을 압박해서 생긴다.증상 : 다리에허 허리로 통증이 퍼져나가고, 다리가 짜릿짜릿하게 저리게 된다.ⅱ. 척수관협착증척추관이 좁아져서 신경근을 압박해서 생긴다.증상 : 허리 아래 부분과 엉덩이 및 다리에 심한 통증이 발생한다.ⅲ. 근막긴장이나 혹은 근육경련둔감한 통증이 계속적으로 지속된 결과로 생긴다.증상 : 조직의 손상 없이도 긴장성 요통을 느낀다.ⅳ. 환경적 장애 혹은 오퍼런트 기제오퍼런트 조건화의 원리에 의해 통증이 지속된다.증상 : 환자는 통증에 대한 호소에 의해 사회적 강화가 수반되면 자신의 통증을 더 심한 수준으로 평가한다.3 요통의 심리적 요인환자중에 요통으로 진단 받는 환자는 실제로 30%도 못미친다고 한다. 그러므로, 요 통의 요인에는 심리적, 행동적, 정서적, 환경적 요인에도 크게 영향을 받는다는 것을 알 수 있다. 즉, 심인성통증장애일 가능성도 높다.3. 암 통 증1 정 의암있는 환자에게 생기는 통증이다. 암통증 발생시기는 암의 후기 증상에서 많이 발 생하므로 조기 치료에 도움이 되지 못한다.2 요인과 그 증상암은 잘못된 유전정보를 갖고 있는 이상 세포의 이상 증식에 의해서 발병한다.증 상ⅰ. 질병과정에서 오는 통증종양이 뼈나 신경 및 다른 신체기관을 침입하기 때문에 생긴다.ⅱ. 암치료에 의한 통증화학요법 후의 통증, 수술 후의 신경손상에 의한 통증, 방사선 요법 후의 통증, 그리고 진단 및 치료절차와 관련된 통증이 포함된다.3 암통증의 심리적 효과암환자는 불안과 우울증 등으로 인해 통증이 더욱 악화된다. 그러므로, 인지행동치료를 통해서 통증뿐만 아니라 인지와 정서,행동 모두 치료를 해야 한다. 긴장이완훈련과 바이오피드백을 추가해서 환자가 통증을 효과적으로 통제하게 할 수 있다.4. 관절염 통증1 골관절염ⅰ. 증 상 ; 50세를 전후해서 주로 생긴다.관절과 그 주변에 무지근한 통증이 지속된다.ⅲ. 요 인 : 엉덩이, 무릎, 손목등에 관절 연골이 헐어서 생긴다.2 류마티스성 관절염ⅰ. 증 상 : 다양한 연령층에서 생긴다. 여러 관절에서 염증과 통증이 발생한다.ⅱ. 요 인 : 혈액막의 염증으로 부터 시작. 우울증, 불안, 약물부작용, 관절조직염증

사회과학| 2004.07.06| 2페이지| 1,000원| 조회(470)

심리학, 심리학개론, 두 통, 암통증, 환상지통증

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[전자전기실험] 연산증폭기 실험

1. 실험목적연산 증폭기를 사용하여 적분기, 미분기 발진회로 등을 제작하고 동작원리를 이해하며 분석한다.2. 실험 예비보고서(1) 적분기▣ 이상적(ideal) 적분기회로를 그리고 분석하라{저항 R에 흐르는 전류를 {i_1 (t)라 할 때, op Amp가 ideal 하고 초기전하가 없다고 가정하면{i_1 (t) ~ = ~ {v_I (t) } over R{v_O (t) ~= ~ 1 over C INT _{0}^{t} i_1 ( tau ) d tau ~ = ~ 1 over RC INT _{ 0}^{ t} v_I ( tau) d tau이고,t=0 일 때 초기전하 {V_C가 있다고 가정하면{v_C (t)~ = ~V_C + 1 over RC INT _{ 0}^{t } v_I (tau) d tau이고 {v_O (t)는{v_O (t) ~=~ -v_C (t)~ = ~ - 1 over RC INT _{ 0}^{t } v_I (tau) d tau ~ -V_C이 된다.식에서 볼 수 있듯이 출력신호 {v_O (t)는 입력신호 {v_I (t)의 적분형태임을 알 수 있다.▣ 적분기의 문제점을 열거하고 해결책을 제시하라실제의 경우 적분기 회로에서 입력측에 아주 작은 DC component라도 무한의 출력을 나타내게 된다. 이러한 무한 DC gain은 캐패시터에 병렬저항 {R_f를 연결해줌으로서 해결할 수 있다. 입력 바이어스 전류에 의한 전압은 비반전 입력단과 그라운드 사이에 저항 {R_2 ~ ( R_2 = R_1 R_f )를 연결해서 줄여줄 수가 있다. 그리고 병렬저항 {R_f에 의해 저주파 이득이 제한을 받게 되므로 앞에서 입출력의 관계식{v_O (t) ~= ~ 1 over C INT _{0}^{t} i_1 ( tau ) d tau ~ = ~ 1 over RC INT _{ 0}^{ t} v_I ( tau) d tau은 입력 주파수가 {f_c = 1/(2 R_f C)보다 높은 경우에만 유효하게 된다.(2) 미분기{▣ 이상적 미분기 회로를 그리고 분석하라ideal 한 경우 저항 R과 Capacitor C를 통과하는 전류를 {i(t)라 하면{i (t)~ =~ C {d v_I (t) } over { d t }{v_O (t)~ =~ - i (t) R ~ = ~ -RC {d v_I (t) } over { d t}위 식에서 볼 수 있듯이 출력전압 {v_O (t)■는 입력전압 {v_I (t)의 미분에 비례한다.▣ 미분기의 문제점을 열거하고 해결책을 제시하라.미분기를 주파수 domain에서 분석해보면{{V_o (s) } over {V_i (s) } ~ = ~ {-Z_2 } over {Z_1} ~= - R over {1 over sC} =~ -sRC{{V_o (j omega) } over {V_i (j omega) } RIGHT~ = ~ -j omegaRC ~~~주파수가 높아질수록 미분기의 출력 전압은 주파수에 따라 증가하게 된다. 따라서 이 미분기의 출력은 고주파 잡음 등에 매우 민감하게 작용한다. 또 입력전압 {v_ I (t)의 급격한 변화는 output에서의 spike를 초래한다. 즉 noise magnifier로서 작용하게 된다. 이는 곧 미분기의 안정성 문제와 연결된다. 실제 회로에서는 이를 줄이기 위해 입력 커패시터에 직렬로 저항 {R_ {i n}을 연결하여 고주파 이득을 {R_f / R_ {i n}의 비율로 감소시킨다.3. 평가 문제(1) 적분기1) 적분기에서 궤환 저항 {R_f를 다는 이유는 무엇인가?실제의 적분기는 궤환 커패시터 C의 양단에 병렬로 {R_f를 연결하여 회로의 저주파 이득을 제한한다. 만약 저주파 이득을 제한하지 않으면 적분기 회로에서 직류 오프셍 전압이 작더라도 적분 주기동안 결국 연산 증폭기를 포화시키게 되는 현상이 발생한다. 그리고 병렬저항 {R_f에 의해 저주파 이득이 제한을 받게 되므로 앞에서 입출력의 관계식{v_O (t) = - 1/( R_"in" ·C )INT _{ 0}^{t } v_I ( ) d은 입력 주파수가 {f_c = 1/(2 R_f C)보다 높은 경우에만 유효하게 된다.2) 입력 신호 주파수가 {f_c = 1/(2 R_f C)보다 낮을 경우 회로는 어떻게 동작하는가?fc보다 낮은 주파수에서는 회로도 1의 전압 이득은 Av = Vo/Vi = -Rf/Rin 과 같은 반전 증폭기가 된다.3) 적분기에서 입력 바이어스 전류에 의한 전압을 작게 만드는 방법은 무엇인가?입력 바이어스 전류에 의한 전압은 비반전 입력단과 그라운드 사이에 저항 {R_2 ~ ( R_2 = R_1 R_f )를 연결해서 줄여줄 수가 있다.(2) 미분기1) 미분기에서 입력 저항 {R_"in"을 다는 이유는 무엇인가?주파수가 높아질수록 커패시터의 리액턴스는 매우 작아지므로 미분기의 출력 전압은 주파수에 따라 증가하게 된다. 따라서 이 미분기의 출력은 고주파 잡음 등에 매우 민감하게 작용한다. 실제 회로에서는 이를 줄이기 위해 입력 커패시터에 직렬로 저항 Rin을 연결하여 고주파 이득을 Rf/Rin의 비율로 감소시킨다.2) 입력 신호가{f_c ~= 1 / ~(2 pi R_"in" C_"in")보다 높은 주파수일 때 회로는 어떻게 동작하는가?입력이 {f_c ~= 1 / ~(2 pi R_"in" C_"in")보다 높은 주파수에서는 전압 이득이 Av = Vo/Vi = -Rf/Rin과 같이 되어 반전 증폭기가 된다.{T = 2RC`` ln{1+ } OVER {1- } = 2RC``ln LEFT ( 1+ 2R_1 OVER R_2 RIGHT )출력 주파수는 {f = 1/T를 이용해 구할 수 있다.2 저항R1과 R2는 어떻게 선택하는가?저항 R1과 R2의 수치는 R1 R/3, 그리고 R2는 R1의 2배∼10배로 설계되어야 한다.3 회전 비율(slew rate)은 무엇이며 실제로 어떻게 측정하는가?슬루 레이트는 연산 증폭기의 입력에 진폭이 큰 구형파를 가했을 경우에 증폭기의 내부 용량 및 귀환 회로망의 용량들 때문에 출력이 빠르게 상승하지 못하여 정상상태의 응답을 나타낼 수 없는 비선형 동작이 되는 현상을 말한다. 그러므로 출력 파형은 과도적으로 왜곡된다. 슬루레이트는 고역에서 출력 전압의 크기를 제한하기 때문에 연산 증폭기의 고주파 동작에 영향을 미치는 특징 중에서 가장 중요하다.3) 미분기 회로의 고주파 이득을 10으로 제한하고 500Hz의 입력 신호를 미분하기 위한 미분 회로를 설계하라.{전달 함수는 간단히 다음과 같이 구해진다.

공학/기술| 2004.07.06| 4페이지| 1,000원| 조회(592)

미분기, 연산 증폭기, 적분기, 발진회로

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[영상처리기술] 영상처리기술

1. 영상처리기술의 발전동향1. 1940-1950 : 영상처리 이론 정립 및 군사용의 응용시작2. 1950-1960 : 항공우주분야의 응용을 위한 영상처리 기술연구의 본격화3. 1960-1970 : 산업기술의 응용 및 가전기술 적용준비4. 1970-1980 : 영상압축 기술을 중심으로 한 통신분야의 응용 및 가전기기의 디지털화 시 작5. 1980- 현재 : HDTV, 멀티미디어 , 영상회의, DVD, DVCR, 디지틀캠코더, 디지털 카메라에 응용.사용주체 : 전문가중심 -> 일반 소비자응용분야 : 제한적 -> 다양화환경분야 : VLSI ,컴퓨터, 통신, 신호처리기술의 획기적인 발전기술변화: 신호처리이론 -> 시각특성을 고려한 지능형태처리대상: 흑백, 정지영상, -> 컬러, 동영상요구기능: 정보의 전달- 논하기 -90년대 들어서 폭팔적인 컴퓨터 인기에 힘입어, 디지털 영상처리 기술도 빛을 발하게 된 것 같다. 영화나 음악등이 거의 디지털화가 많이 된 상태이고.. 이제 방송만 디지털로 바뀌면 이제 세상은 완전히 디지털이 지배하는 세상이 될 것이다.현재까지 나온 디지털 기술이 폭팔적인 고도성장으로 인해, 많이 상용화와 실용화 되고 있다. 소프트웨어기술이 다소 하드웨어기술에 쳐지면서 발전해가고 있는 듯 하지만, 선진국에서는 벌써 완벽한 디지털 영상 시대에 살고 있는 듯하다.국내에서는 아직까지도 위성방송법 통과가 안되서 디지털 방송시대에 우리만 뒤떨어지는 한심한 지경이 됫다.다가오는 밀레니엄시대에는 우리도 완벽한 디지털 영상처리에 의한, 디지털 방송으로 고품질 영상에 음질을 만끽할 수 있을 것이다. 그래서, DVD와 HDTV의 가격도 다운되서 보급률도 많이 늘것이다.2. 영상압축기술을 정지영상과 동영상으로 나누어 논하시오.정지영상 압축720* 480* 8bits* 3채널* 30frame가로*세로*화소당*색* 초당 초당비트량= 248,,832,000 [bit/sec]라는 엄청난 정보량이 발생한다.그러므로, 압축할 필요가 있다.압축방법1. 색정보의 중복성 제거RGB -> YUV 로 변경시 많이 압축됨.2. 공간적 중복성 제거: 영상변환 (DCT, DWT등)3. 통계적 중복성 제거 : Huffman coding, RLC Coding정지영상 표준안 : JPEG , JPEG-2000응용분야: -인터넷 정지영상-컬러팩스-디지털 카메라-디지털 의료영상동영상 압축동영상압축 = 정지영상압축 + 시간적 중복성 제거시간적 중복성 제거 : 움직임 보상된 차분 영상을 전송표준방식 : H.261, MPEG, H263, MPEG-2, MPEG-4응용분야- 디지털TV, 디지털CATV , 위성방송,HDTV, 영상전화기, 영상회의시스템, 휴대용전화기, 인터넷 동영상 서비스등.- 논하기 -정지영상은 많은 발전을 하였다. 그리고, HARDWARE의 발전으로 압축기술보다 훨씬 뛰어난 압축률을 자랑하는 다양한 솔류션이 나오게 되어서, 더 이상 발전하기 힘들지 않을까 생각된다.동영상은 많은 발전을 하였으나, 더 많은 발전이 생기리라 기대된다. DVD가 실용화 되었지만, 현재 DVD에 대한 수요는 정말 형편없는 것 같다. 가격도 많이 내려갔지만. 하드웨어의

공학/기술| 2004.07.06| 3페이지| 1,000원| 조회(1,806)

동영상, 정지영상, 영상처리기술, 복원, 영상열화

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[인터넷] 인터네트워킹 기술

인터네트워킹 기술들어가기 전에이미 우리는 인터넷의 개요와 현황 및 주소체계 등을 살펴보았습니다.... 1969년 미국 국방성 산하의 DARPA(Defense Advance Research Project Agency)에서 패킷교환 방식을 이용한 데이타통신을 연구하기 위해 ARPANET 이라는 실험 네트워크를 개발했는데, 이는 지리적으로 떨어져 있는 컴퓨터들이 네트워크의 고장이나 장애에 대해 강하고 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공하기 위한 것이었습니다. 그후 APRA 프로젝트는 연구 중심의 프로젝트로 전환되어 UCLA, 스탠포드, 유타, UC 산타바바라 대학 등의 대학과 네트워크로 연결되었고, 1970년대 중반에 들어 이 실험 네트워크는 여러 컴퓨터 네트워크를 연결하는 대규모 시스템으로 발전하게 됩니다. 이에 따라 이종의 네트워크사이에서 데이터 통신이 가능하도록 하는 프로토콜의 개발이 요구되었으며, 그 결과 TCP/IP를 사용하는 오늘날과 같은 인터넷이 발전하게 되었습니다. 이러한 인터네트워킹 기술에 대하여 알아보도록 하겠습니다.8.1 인터네트워킹의 개념⊙ 인터네트워킹(Internetworking)이란?데이터 전송을 위한 네트워크 시스템의 형태는 매우 다양합니다. 이들 각각의 네트워크 프로토콜은 특정 제약조건에 적합하도록 설계되었습니다. 예를 들어 LAN은 하나의 빌딩이나캠퍼스와 같은 비교적 짧은 거리에서 고속 데이터전송을 제공하기 위해서 설계되고, WAN은 LAN보다 규모가 큰 네트워크에서 데이터 통신을 제공하기 위한 것이지요. 그러므로 네트워크의 형태가 커지면 커질수록 다양한 형태의 인터네트워킹 기술이 요구되고, 복합적인 네트워크 기술들이 필요합니다. 예를들면, 이더넷(Ethernet)과 같은 LAN 기술은 사무실이나 대학 내에서 다수의 컴퓨터 상호간에 데이터 통신에 주로 이용되고, 프레임 릴레이(Frame Relay) 서비스는 도시간의 데이터 통신에 이용되며, 이러한 기술은 서로 복합적으로 연계가 되지요.이종의 네트워크(heterogeneous)’란 서로 다습니다.⊙ 구성 예인터넷은 이종의 네트워크들이 서로 연결되어 구성된 거대한 네트워크 시스템이므로, 인터넷 서비스를 위해서는 이종의 네트워크간에 보편적인 서비스를 제공하는 것이 필요한 것입니다. 아래 그림8.1은 이종의 네트워크가 물리적인 구성요소를 통해서 연결된 형태를 보여주고 있습니다. 이는 특성이 서로 다른 형태의 네트워크 시스템 으로 구성이 된, 하나의 예를 보여줍니다. 물론 실제 인터넷이 이렇게 단순한 형태는 아니지만, 각각의 네트워크는 라우터를 이용하여 연결되어 있고, 각 라우터에서는 전송되는 패킷을 다른 네트워크로 전송하는 역할을 담당합니다.{그림 8.1 인터넷 구성의 한 예⊙ 가상(Virtual) 네트워크일반적으로 인터넷 프로토콜은 [그림 8.1]에서 보인 바와 같이, 상이한 네트워크를 하나의 독립된 형태의 네트워크로 구성할 수 있도록 해줍니다. 즉 여러개의 네트워크를 하나의 커다란 구성체로 본다는 뜻이 됩니다. 이러한 형태를 가상네트워크 라고 부릅니다. [그림8.1]에서 각각의 네트워크1, 2, 3, 4는 독립된 네트워크 개체입니다. 그러나 이질의 네트워크(서로 다른 특성을 갖는 네트워크)가 모여 이루어진 형태인 인터넷은 사용자들이 네트워크를 통해 서비스 제공을 받을 때 동일한 네트워크에서 서비스 받는 것처럼 인식됩니다. 이러한 과정은 매우 복잡한 과정의 전송을 거치지만 개념적으로 마치 하나의 네트워크에서 이루어지는 형태처럼 보이도록 합니다.8.2 인터네트워킹 기술과 TCP/IP인터네트워킹 기술을 사용하는 인터넷은 TCP/IP 프로토콜을 사용합니다. 인터넷이 급속히 성장하게 된 것도 TCP/IP가 갖는 몇가지 특징과 관련이 있습니다. 그러면, TCP/IP 프로토콜이 갖는 몇가지 특징을 알아보겠습니다.⊙ TCP/IP 프로토콜의 특징첫째, TCP/IP는 개방 프로토콜이라는 점입니다. '개방 프로토콜 표준'이란 어느 특정회사나 단체의 고유표준이 아니고, 관심이 있는 사람은 누구든지 표준안을 구할 수도 있고, 이러한 표준화를 통해 시스템을 개발할 수 있 모든 호스트들과 데이터 통신을 하는 것이 가능해졌습니다.⊙ 가상 네트워크를 위한 주소이미 설명했듯이, 인터넷은 이종의 네트워크들을 하나의 가상 네트워크로 구성하여 데이타통신 서비스를 제공합니다. 이를 위해 인터넷 프로토콜은 물리적으로 구성되어 있는 네트워크를 하나의 가상 네트워크로 간주합니다. 인터넷 주소체계는 인터넷 서비스를 위한 보편성을 갖도록 하기 위한 중요한 요소로, 네트워크에서 유일한 호스트가 될 수 있도록 모든 컴퓨터들은 하나의 고유한 어드레스를 갖습니다. 그러나 이 논리적인 주소는 (IP버전 4) 충분하지 않고, 인터넷은 다양한 네트워크 기술로 이루어져 있기 때문에 각 네트워킹 기술마다 고유한 자신의 주소구성을 인터넷 프로토콜의 주소 형식으로 변환하는 과정이 필요합니다.이미 2주차 강의에서 살펴보았듯이, TCP/IP 프로토콜에서 호스트에 대한 주소는 IP에 의해 지시됩니다. 이러한 인터넷 주소(IP주소)는 총 32비트의 길이로 되어 있습니다. 인터넷에 연결된 모든 호스트는 32비트의 고유한 주소를 가지고 있게 되는데, 만일 인터넷을 통해서 서비스를 제공하거나 제공받기 위해서는 반드시 이러한 IP주소가 호스트에게 할당되어야 합니다. IP주소는 인터넷상에서 유일한 값이므로, 임의로 다른 호스트의 인터넷 주소를 도용하거나 중복해서 사용할 경우에는 문제가 됩니다. 인터넷의 주소체계는 여러분이 이미 아는 바와 같이 A, B, C, D, E 클래스로 구분되는데, 그 형식은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다. (2주차 강의안 참조){그림 8.2 IP 클래스각 클래스 중에서 A, B, C 클래스는 호스트 중심의 인터넷 주소 할당을 위해 사용되고, 클래스 D는 멀티캐스팅을 위해 사용됩니다. 여기서 멀티캐스팅이란 인터넷과 같은 컴퓨터 네트워크 상에서 주문형 비디오 서비스나 원격교육과 같은 점대다중점의 서비스 형태에서 데이터를 전송할 때 이용하는 전송기법 중의 하나입니다. 그러므로 멀티캐스트 서비스를 요구하는 호스트는 특정 멀티캐스트 그룹의 일원으로 등록되어 있을 때계는 쉽지가 않습니다. Ethernet, Token Ring/Bus, FDDI 등 네트워크를 구성하는데 있어서 다양한 방법이 가능합니다. 그러면 다수의 네트워크 시스템이 연계된 네트워크 시스템에 대해 알아보도록 하겠습니다. 먼저, 서로 다른 네트워크가 서로 상호 작용하는 예를 들어보도록 하겠습니다.. LAN-LAN : 하나의 예로, 컴퓨터 개발자가 필요한 파일을 다운로드 받는 경우를 생각할 수 있겠습니다.. LAN-WAN : 컴퓨터 개발자가 물리학자에게 메일을 전송하는 경우입니다.. WAN-WAN : 광통신 매체를 이용하여 원거리에 있는 사용자들이 데이터를 교환하는 경우입니다.. LAN-WAN-LAN : 서로 다른 기관에 있는 연구자들이 데이터 전송하는 경우입니다.아래 [그림8.4]는 이러한 네 가지 타입의 연결을 나타낸 그림으로, 각각의 경우에 대해 각 두 개의 네트워크사이에는, 하나의 네트워크에서 다른 네트워크로 패킷을 변환할 수 있는 인터페이스 디바이스가 필요합니다. 이를 위해 블랙박스를 중간에 삽입한 것으로 가정하여 설명하지요. 블랙박스 연결에 사용되는 이름은 각 계층(layer)에 관련하여 달라집니다. 다음은 각 계층에 해당하는 기능을 구현하는 예를 보였습니다..리피터(Repeater)가 OSI 계층1의 기능을 수행하여, 미디어 사이에서 비트 스트림을 복사합니다..브릿지(Bridge)가 계층2의 기능을 수행하여, LAN 사이에서 데이터를 저장하고 전송합니다..멀리프로토콜 라우터가 계층 3의 기능을 수행하여, 상이한 네트워크에서 패킷을 전송합니다..수송계층게이트웨이가 계층 4의 기능을 수행하여, 바이트 스트림을 전송합니다..응용계층게이트웨이가 계층 4 이상의 기능을 수행하여, 네트워크를 연결합니다.{그림 8.4 이종 네트워크 시스템의 연계(interconnection)일반적으로 서로 상이한 두 개의 네트워크를 연결하는 장치를 "게이트웨이"라 합니다. 그러면 위에서 언급한 데이터 전송을 위해 사용되는 디바이스(블랙박스)가 담당하는 역할과 기능에 대해 알아들어오는 패킷을 받아들이고 다른 네트워크로 이를 전송하는 기능을 수행합니다..수송계층게이트웨이(Transport gateway)/ 응용계층 게이트웨이: 수송 게이트웨이는 수송계층에서 두 네트워크사이에 연결을 형성합니다. 응용계층 게이트웨이는 응용계층에서의 두 부분을 연결합니다. 예를들면, 한 사람이 ISO MOTIS 라는 인터넷 메일포맷을 사용하여 메일을 보내려 할 때, 우선 그 메일은 메일 게이트웨이로 전송되고, 그 메일 게이트웨이는 메시지를 처리하여, 그것을 MOTIS 포맷으로 바꿉니다. 그리고 그곳의 네트워크나 수송계층 프로토콜을 이용해서 다음 네트워크로 전송합니다.{그림 8.5 두 WAN 사이의 게이트웨이, LAN과 WAN간의 게이트웨이.네트워크의 다양성여러 측면에서 네트워크 시스템들은 서로 다를 수 있습니다. 아래의 표 1은 이종의 네트워크에서 서로 상이한 특성을 구분할 수 있는 항목들을 분류하여 정리한 것인데, 참고하기 바랍니다. 네트워크 상에서 하나의 소스에 의해 전송된 패킷은 목적지 네트워크에 도달하기 전에, 다수의 네트워크에 전송됩니다. 이때 네트워크 사이의 인터페이스에서 많은 문제가 발생할 수 있습니다. 예를들면 연결지향(connection-oriented) 네트워크가 무연결지향(connectionless) 네트워크로 패킷을 전송하고자 한다면, 서로간의 전송방식의 차이로 인해, 계속해서 재전송 요청을 보내게 될 것입니다. 또 다른 예로, 최대 패킷의 크기(MTU)의 차이가 그것입니다. 8000 byte의 패킷을 MTU가 1500 byte인 네트워크를 통해 전송할 수는 없겠지요. 에러제어, 흐름제어, 충돌제어에 대한 기법이 서로 다른 네트워크끼리의 전송에는 문제가 발생할 수 있습니다.표 8.1 네트워크의 다양성{8.4 터널링(Tunneling) 과 패킷분할기법.터널링(Tunneling) 기법다음으로 네트워크 시스템에서 사용하는 데이터의 전송기법 중에 하나인 터널링(Tunneling)기법 대해 알아 보도록 하겠습니다. TCP/IP 기반의 이더넷(습니다.

공학/기술| 2004.07.06| 11페이지| 1,000원| 조회(387)

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