[정보처리기사] 5과목 정보시스템 구축 관리 339 ~ 345 / (네트워크 및 관련 신기술, VLAN, CSMA/CA, 경로 제어 프로토콜, 흐름 제어)

• 339 네트워크 관련 신기술
• 340 네트워크(Network) 설치 구조
• 341 VLAN(Virtual Local Area Network)
• 342 LAN의 표준안
• 343 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)
• 344 경로 제어 프로토콜(Routing Protocol)
• 345 흐름 제어(Flow Control)

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• 네트워크 관련 신기술
  • 1) IoT(Internet of Things, 사물 인터넷)
    • 정보 통신 기술을 기반으로 실세계(Physical World)와 가상 세계(Virtual World)의 다양한 사물들을 인터넷으로 서로 연결하여 진보된 서비스를 제공하기 위한 서비스 기반 기술
  • 2) 메시 네트워크(Mesh Network)
    • 차세대 이동통신, 홈네트워킹, 공공 안전 등 특수 목적을 위한 새로운 방식의 네트워크 기술로, 대규모 디바이스의 네트워크 생성에 최적화 되어있음
  • 3) 피코넷(PICONET)
    • 여러 개의 독립된 통신장치가 블루투스 기술이나 UWB 통신 기술을 사용하여 통신망을 형성하는 무선 네트워크 기술
  • 4) 파장 분할 다중화(WDM, Wavelangth Division Multiplexing)
    • 광섬유를 이용한 통신 기술의 하나로, 파장이 서로 다른 복수의 신호를 보냄으로써 여러 대의 단말기가 동시에 통신 회선을 사용할 수 있도록 하는 것
    • 파장이 다른 광선 끼리는 서로 간섭을 일으키지 않는 성질을 이용한 기술
  • 5) 클라우드 기반 HSM(Cloud-based Hardware Security Module)
    • 클라우드를 기반으로 암호화 키의 생성·저장·처리 등의 작업을 수행하는 보안기기를 가리키는 용어
    • 클라우드에 인증서를 저장하므로 스마트폰과 같은 개별 기기에 인증서를 저장할 필요가 없음
    • 암호화 키 생성이 하드웨어적으로 구현되기 때문에 소프트웨어적으로 구현된 암호 기술이 가지는 보안 취약점을 무시할 수 있음
  • 6) 파스-타(PasS-TA)
    • 소프트웨어 개발 환경을 제공하기 위해 개발한 개방형 클라우드 컴퓨팅 플랫폼
    • 국내 IT 서비스 경쟁력 강화를 목표로 과학기술정보통신부와 한국정보화진흥원이 연구개발(R&D)을 지원하였으며, 인프라 제어 및 관리 환경, 실행 환경, 개발 환경, 서비스 환경, 운영 환경으로 구성되어 있음
  • 7) 징(Zing)
    • 10cm 이내 거리에서 3.5Gbps 속도의 데이터 전송이 가능한 초고속 근접무선통신(NFC)
    • 휴대용 스마트 기기, 노트북, 쇼핑물 ·거리 등의 광고나 키오스크에 접목하여 사용할 수 있음
  • 8) SSO(Single Sign On)
    • 한 번의 로그인으로 개인이 가입한 모든 사이트를 이용할 수 있게 해주는 시스템
    • 개인정보를 각 사이트마다 일일이 기록해야 하던 불편함을 해소할 수 있음
    • 기업에서는 회원에 대한 통합관리가 가능해 마케팅을 극대화 시킬 수 있음
  • 9) 스마트 그리드(Smart Grid)
    • 정보 기술을 전력에 접목해 효율성을 높인 시스템으로, 전력  IT라고도 부름
    • 전력선을 기반으로 모든 통신, 정보, 관련 애플리케이션 인프라를 하나의 시스템으로 통합하여 관리함으로써 효율적인 에너지 관리가 가능함
• 네트워크(Network) 설치 구조
  • 1) 성형(Star, 중앙 집중형)
    • 중앙에 중앙 컴퓨터가 없고, 이를 중심으로 단말장치들이 연결되는 중앙 집중식의 네트워크 구성 형태
    • 포인트 투 포인트(Point-to-Point) 방식으로 회선을 연결함
  • 2) 링형(Ring, 루프형)
    • 컴퓨터와 단말장치들을 서로 이웃하는 것끼리 포인트 투 포인트(Point-to-Point) 방식으로 연결시킨 형태
    • 분산 및 집중 제어 모두 가능함
    • 데이터는 단방향 또는 양방향으로 전송할 수 있으며, 단방향 링의 경우 컴퓨터, 단말 장치, 통신 회선 중 어느 하나라도 고장나면 전체 통신망에 영향을 미침
  • 3) 버스형(Bus)
    • 한 개의 통신 회선에 여러 대의 단말장치가 연결되어 있는 형태
    • 물리적 구조가 간단하고, 단말장치의 추가와 제거가 용이함
    • 단말장치가 고장나더라도 통신망 전체에 영향을 주지 않기 때문에 신뢰성을 높일 수 있음
  • 4) 계층형(Tree, 분산형)
    • 중앙 컴퓨터와 일정 지역의 단말장치까지는 하나의 통신 회선으로 연결시키고, 이웃하는 단말장치는 일정 지역 내에 설치된 중간 단말 장치로부터 다시 연결시키는 형태
  • 5) 망형(Mesh)
    • 모든 지점의 컴퓨터와 단말장치를 서로 연결한 형태로, 노드의 연결성이 높음
    • 많은 단말장치로부터 많은 양의 통신을 필요로 하는 경우에 유리함
    • 보통 공중 데이터 통신망에서 사용되며, 통신 회선의 총 경로가 가장 김
    • 모든 노드를 망형으로 연결하려면 노드의 수가 n개일 때, n(n-1)/2개의 회선이 필요하고 노드당 n-1개의 포트가 필요함
• VLAN(Virtual Local Area Network)
  • LAN의 물리적인 배치와 상관없이 논리적으로 분리하는 기술로, 접속된 장비들의 성능 및 보안성을 향상시킬 수 있다.
• CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)
  • 무선 랜에서 데이터 전송 시 매체가 비어있음을 확인한 뒤 충돌을 피하기 위해 일정한 시간을 기다린 후 데이터를 전송하는 방법이다.
  • 회선을 사용하지 않는 경우에도 확인 신호를 전송하여 동시 전송에 의한 충돌을 예방한다.
• 경로 제어 프로토콜(Routing Protocol)
  • 1) IGP(Interior Gateway Protocol)
    •  하나의 자율 시스템(AS) 내의 라우팅에서 사용되는 프로토콜
    • 1. RIP(Routing Information Protocol)
      • 현재 가장 널리 사용되는 라우팅 프로토콜로 거리 벡터 라우팅 프로토콜이라고도 불리며, 최단 경로 탐색에 Bellman-Ford 알고리즘이 사용됨
      • 소규모 동종의 네트워크(자율 시스템, AS) 내에서 효율적인 방법
      • 최대 홉(Hop) 수를 15로 제한하므로 15 이상의 경우는 도달할 수 없는 네트워크를 의미하는데 이것은 대규모 네트워크에서는 RIP를 사용할 수 없음을 의미함
    • 2. OSPF(Open Shortest Path First protocol)
      • RIP의 단점을 해결하여 새로운 기능을 지원하는 인터넷 프로토콜로, 대규모 네트워크에서 많이 사용됨
      • 인터넷 망에서 이용자가 최단 경로를 선정할 수 있도록 라우팅 정보에 노드 간의 거리 정보, 링크 상태 정보를 실시간으로 반영하여 최단 경로로 라우팅을 지원함
      • 최단 경로 탐색에 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 사용함
      • 라우팅 정보에 변화가 생길 경우 변화된 정보만 네트워크 내의 모든 라우터에 알림
      • 하나의 자율 시스템(AS)에서 동작하면서 내부 라우팅 프로토콜의 그룹에 도달함
  • 2) EGP(Exterior Gateway Protocol, 외부 게이트웨이 프로토콜)
    • 자율 시스템(AS) 간의 라우팅, 즉 게이트웨이 간의 라우팅에 사용되는 프로토콜
  • 3) BGP(Border Gateway Protocol)
    • 자율 시스템(AS) 간의 라우팅 프로토콜로, EGP의 단점을 보완하기 위해 만들어짐
    • 초기에 BGP 라우터들이 연결될 때에는 전체 경로 제어표(라우팅 테이블)를 교환하고, 이후에는 변화된 정보만을 교환
• 흐름 제어(Flow Control)
  • 네트워크 내의 원활한 흐름을 위해 송·수신 측 사이에 전송되는 패킷의 양이나 속도를 규제하는 기능
  • 1) 정지-대기(Stop-and-Wait)
    • 수신 측의 확인 신호(ACK)를 받은 후에 다음 패킷을 전송하는 방식
    • 한 번에 하나의 패킷만을 전송할 수 있음
  • 2) 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)
    • 확인 신호, 즉 수신 통지를 이용하여 송신 데이터의 양을 조절하는 방식
    • 수신 측의 확인 신호를 받지 않더라도 미리 정해진 패킷의 수만큼 연속적으로 전송하는 방식으로, 한 번에 여러 개의 패킷을 전송할 수 있어 전송 효율이 좋음
    • 송신 측은 수신 측으로부터 확인신호(ACK) 없이도 보낼 수 있는 패킷의 최대치를 미리 약속받는데, 이 패킷의 최대치가 윈도우 크기(Window Size)를 의미함
    • 윈도우 크기(Window Size)는 상황에 따라 변한다. 즉, 수신 측으로부터 이전에 송신한 패킷에 대한 긍정 수신 응답(ACK)이 전달된 경우 윈도우 크기는 증가하고, 수신 측으로부터 이전에 송신한 패킷에 대한 부정 수신 응답(NAK)이 전달된 경우 윈도우 크기는 감소함