정처기 5과목: 네트워크

1. 네트워크 구성

1) 성형(Star Topology)

- 중앙에 호스트 컴퓨터가 있고 이를 중심으로 터미널들이 연결되는 중앙집중식의 구성 형태

- 응답 빠르고 통신 비용 적으나 중앙 컴퓨터에 장애 발생하면 전체 시스템이 마비됨

2) 링형(Ring Topology)

- 서로 이웃한 컴퓨터와 노드끼리 연결한 네트워크 구성 형태

- 각 노드가 공평한 서비스를 받으며 전송 매체와 노드의 고장 발견이 쉬움

- 데이터가 한 방향으로 전송되기 때문에 충돌 위험이 없음

3) 버스형(Bus Topology)

- 한 개의 통신 회선에 여러 개의 노드가 연결된 형태

- 한 사이트의 고장은 나머지 사이트 간의 통신에 아무런 영향을 주지 않음

- 네트워크 트래픽이 많을 경우 네트워크 효율이 떨어짐

4) 트리형(Tree Topology)

- 하나의 노드에 여러 개의 노드를 연결한 네트워크 구성 현태로 네트워크 관리가 용이

- 각 노드가 계층적으로 구성되어 있어 계층형 또는 분산형이라고도 함

5) 망형(Mesh Topology)

- 모든 컴퓨터와 노드들이 서로 연결된 네트워크 구성 형태로 그물형이라고도 함

- 응답 시간이 빠르고 노드의 연결성이 우수함

- 일반적으로 많은 단말기로부터 많은 양의 통신을 필요로 하는 경우에 유리

- n개의 노드를 망형으로 구성 시 n(n-1)/2개의 회선이 필요

 

2. 네트워크 장비

1) 허브(Hub)

- 여러 대의 컴퓨터를 손쉽게 연결할 수 있도록 여러개의 입력과 출력 포트를 가지고 있으며, 한 포트에서 수신된 신호를 다른 모든 포트로 재전송하는 장치

2) 브리지(Bridge)

- 데이터 링크 계층에서 동작하며 같은 MAC 프로토콜을 사용하는 근거리 통신망 사이를 연결하는 통신 장치

3) 스위치(Switch)

- 브리지와 같이 두 개 이상의 LAN을 연결하여 하나의 네트워크로 만드는 장치

- 보안 및 트래픽 관리 기능도 제공할 수 있음

4) 라우터(Router)

- 네트워크 계층에서 동작하며 동일 전송 프로토콜을 사용하는 분리된 2개 이상의 네트워크를 연결해주는 통신 장치

- 네트워크상에서 가장 최적의 IP 경로를 설정하여 전송하는 장비

5) 게이트웨이(Gateway)

- 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 네트워크 사이를 연결하여 데이터를 교환할 수 있도록 하는 역할

- 두 개의 서로 다른 형태의 네트워크를 상호 연결시켜주는 관문 역할을 하는 장치

- 필요한 경우 프로토콜 변환을 수행

6) VLAN(Virtual Local Area Network)

- 물리적 배치와 상관없이 논리적으로 LAN을 구성하여 Broadcast Domain을 구분할 수 있게 해주는 기술로 접속된 장비들의 성능 향상 및 보안성 증대 효과를 목표로 함

 

3. 네트워크 관련 신기술
1) RIP(Routing Information Protocol)

- 최단 경로 탐색에 Bellman-Ford 알고리즘을 사용하는 거리 벡터 라우팅 프로토콜

- 최적의 경로를 산출하기 위한 정보로서 홉(거릿값)만을 고려하므로, RIP를 선택한 경로가 최적의 경로가 아닌 경우가 많이 발생할 수 있음

- 최대 홉 카운트를 15홉 이하로 한정

- 소규모 네트워크 환경에 적합

2) OSPF(Open Shortest Path First Protocol)

- 대표적인 링크 상태(Link State) 라우팅 프로토콜로 IP 패킷에서 89번 프로토콜을 사용하여 라우팅 정보를 전송하며 안정되고 다양한 기능오로 가장 많이 사용되는 것은 IGP(Interior Gateway Protocol)

3) MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)

- IBM이 주도하여 개발한 기술로 사물 인터넷과 같이 대역폭이 제한된 통신 환경에 최적화하여 개발된 푸시 기술 기반의 경량 메시지 전송 프로토콜

- TCP/IP 기반 네트워크에서 동작하는 발행-구독 기반의 메시징 프로토콜로 최근 IoT 환경에서 자주 사용되고 있는 프로토콜

4) 사물 인터넷(IoT, Internet of Things)

- 인터넷에 연결된 기기가 사람의 개입 없이 상호 간에 알아서 정보를 주고받아 처리

- 사물은 물론이고 현실과 가상세계의 모든 정보와 상호작용하는 개념

5) 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)

- 사용자가 인터넷 등을 통해 하드웨어, 소프트웨어 등의 컴퓨팅 자원을 원격으로 필요한 만큼 빌려서 사용하는 방식의 서비스 기술로서 서비스 모델은 IaaS, PaaS, SaaS로 구분

- 가상화 기술, 서비스 프로비저닝(Provisioning) 기술 , 과금 체계 등을 필요로 함

- PaaS-TA: 국내 IT 서비스 경쟁력 강화를 목표로 개발, 인프라 제어 및 관리 환경, 실행 환경, 개발 환경, 서비스 환경, 운영환경으로 구성되어 있는 개방형 크라우드 컴퓨팅 플랫폼

6) 그리드 컴퓨팅(Grid Computing)

- 인터넷상에서 사용하지 않는 시간대의 연결된 수많은 컴퓨터를 하나의 고성능 컴퓨터처럼 활용할 수 있는 기술

7) RFID(Radio Frequency IDentificaiton)

- 전자 태그가 부착된 IC칩과 무선 통신 기술을 이용하여 다양한 개체들의 정보를 관리할 수 있는 센서 기술

8) NFC(Near Field Communication)

- RFID 기술 중 하나로, 10cm 정도로 가까운 거리에서 장치 간에 양방향 무선 통신을 가능하게 해주는 기술

- 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 통신 기술

- 데이터 읽기와 쓰기 기능을 모두 사용 가능

9) WPAN(Wireless Personal Area Network)

- 사용자를 중심으로 작은 지역에서 주로 블루투스 헤드셋, 스마트 워치 등과 같은 개인화 장치들을 연결시키는 무선 통신 규격

10) PICONET(피코넷)

- 여러 개의 독립된 통신 장치가 UWB(Ultra Wideband) 기술 또는 블루투스 기술을 사용하여 통신망을 형성하는 무선 네트워크 기술

11) 스마트 그리드(Smart Grid)

- 전기 및 정보통신 기술을 활용하여 전력망을 지능화, 고도화함으로써 고품질의 전력 서비스를 제공하고 에너지 이용 효율을 극대화하는 전력망 시스템

- 기존의 전력망에 정보 기술을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 쌍방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하고 새로운 부가가치를 창출

12) 비컨(Beacon)

- 블루투스 4.0(BLE) 프로토콜 기반의 근거리 무선 통신 장치로 최대 70m 이내의 장치들과 교신할 수 있는 차세ㅐㄷ 스마트폰 근거리 통신 기술

- 저전력으로 모바일 결제 등을 가능하게 함, NFC보다 가용거리가 길고 정확성이 높음

13) 포스퀘어(Foursquare)

- 스마트폰에 탑재된 GPS를 활용해 위치 정보 수집

- 쇼핑 관광 등에 활용되는 위치 기반 소셜 네트워크 서비스

14) Zing

- 기기를 키오스크에 갖다 대면 원하는 데이터를 바로 가져올 수 있는 기술로 10cm 이내 근접 거리에서 기가급 속도로 데이터 전송이 가능한 초고속 근접 무선 통신(NFC) 기술

15) Mesh Network

- 기존 무선 랜의 한계 극복을 위해 등장

- 대규모 디바이스의 네트워크 생성에 최적화되어 차세대 이동통신, 홈네트워킹, 공공 안전 등의 특수 목적을 위한 새로운 방식의 네트워크 기술

16) Wavelength Division Multiplexing(WDM, 파장 분할 다중화)

- 레이저 빛의 다른 파장(다른 색)을 사용하여 여러 반송파 신호를 단일 광섬유에 적용하는 기술

- 파장이 서로 다른 복수의 광신호를 동시에 이용하는 것으로 광섬유를 다중화하는 방식