네트워크

CIDR(Classless Inter Domain Routing)

- Supernetting을 지원하기 위한 라우팅 프로토콜 - 라우팅 테이블의 엔트리 수를 줄이기 위한 방법 - A,B,C 클래스 별로 IP주소를 구분하지 않고, 네트워크 식별자 범위를 자유롭게 지정하여 IP주소 운영의 융통성 제고

TCP/IP

- Transmission Control Protocol/Internet Protocol - 특징: 1.독립성: 하드웨어,Operating System, 물리적 Network에 무관한 전송 규약 2.전세계의 유일한 주소체계 수립

I. 스마트 홈(Smart Home)

- 가전제품(TV, 에어컨, 냉장고 등)을 비롯해 에너지 소비장치(수도, 전기, 냉난방 등) 보안기기(도어록, 감시카메라 등) 이외의 다양한 분야에서 모든 것을 통신망으로 제어할 수 있는 기술 - 성장배경 시장요소: -기존 기술의 부족과 높은 서비스 가격에 성장억제, -효율적 에너지 관리에 대한 관심도 증대, -이동통신, 케이블 TV, 인터넷 시장이 포화 상태 이름에 따라 수익 감소세와 매출 감소에 대한 사업 다각화의 일환으로서 스마트 홈 시장 진출 스마트 단말에 대한 사용자 경험: -스마트폰의 보급 확대로 고가의 전용 제어 패널의 역할을 모바일 단말 및 앱이 대체, -모바일 단말 조작에 익숙한 소비자들로서도 보다 손쉽게 스마트 홈 서비스 이용이 가능 센서기술 발전: -무선 통신 기술, 센서 기술 등의 발전으로 기기 간 연결과 설비 구축 비용 대폭 감소 스마트 홈 적용분야: 1.스마트그린:에너지 사용량을 효율적으로 관리 2.홈제어:스마트폰으로 댁내기기 제어 및 홈포털에서 정보확인 3.원격접속:외부에서 댁내 단말에 저장되어 있는 콘텐츠 조회 4.헬스케어:실시간 건강정보 수집/모니터링 및 의료진 원격 진단 스마트 홈 구성요소: 1.유무선 네트워크: 지능형 네트워크(Network Intelligence),IP Premium Network, WCDMA, WiBro, WiFi 2.스마트박스(홈 게이트웨이): 지능형 게이트웨이 (Zigbee, PLC, WiFi 등) ,스마트 태그로부터 데이터 획득 3.스마트태그: 전력 모니터링을 위한 플러그 소켓 4.디스플레이 (4 Screen) :영상전화, 모바일, PC, IPTV 5.스마트그린(어플리케이션): 스마트가전, 신재생에너지 관리 *스마트 홈(Smart Home)의 기능 요소 1.스마트 그리드 (Smart Grid): 시간대별 전력요금을 보고 사용자가 원하는 시간에 제품을 동작시키는 기능 2.스마트 액세스(Smart Access):스마트폰, 태블릿 PC 등을 통해 제품의 작동 상태를 확인하고, 원격 제어를 하는 기능 3.스마트 진단(Smart Diagnosis):제품에 이상이 생겼을 때, 스스로 상태를 진단해 서비스센터로 전송하고, 사용자에게도 그 원인과 결과를 송신해 주는 기능 4.스마트 어답트(Smart Adapt):WiFi 를 이용해서 제품 소프트웨어를 업그레이드 하는 기능 5.푸드 매니지먼트(Food Management): 냉장고에 어떤 음식이 들어 있는지, 유통기한이 얼마나 남았는지 등을 입력, 관리하는 기능 6.스마트 쇼핑: 마트와 스마트 냉장고를 연동해 손쉽게 식료품을 구매 7.스마트 세이브:전력회사의 연동 전기요금에 따라 제품을 효율적으로 운전하는 '스마트 그리드' 기능을 지원 *스마트 홈 핵심기술 1.홈플랫폼 ㄱ)프레임워크기술: -댁내외 망접속 기술(홈서버/홈게이트웨이), -인터넷 보안기술, -홈디바이스 원격 감시/제어 기술, -댁내 미디어 통합 기술 ㄴ)미들웨어 -지능형 홈 네트워크 미들웨어 기술, -멀티모달 지능형 인터페이스 기술 ㄷ)에너지관리기술 -에너지 절감 H/W 설계 기술 및 시스템 S/W 기술, -서비스기반 소모 전력 제어 기술 2.홈네트워킹 ㄱ)유무선기술; -유선 홈네트워킹기술(전력선/전화선/케이블홈(MoCA)/이더넷/IEEE1394/USB) -무선 홈네트워킹기술(WLAN/Bluetooth/IEEE802.15.3/Wimedia 기반 , UWB/IEEE802.15.4/IEEE802.15.4a/60GHz WPAN ) ㄴ)Convergence Bridging 기술(PLC-UWB 등),무선 응용 프로토콜 기술 (무선 1394/무선 USB/WLP 기술/무선 HDMI) 3.정보가전 ㄱ)홈가전:미디어가전/백색가전/정보통신기기의 네트워크기술 ㄴ)홈오토메이션:홈 보안 가전의 네트워크 기반의 자동화 기술(스위치/커튼/창문/전력계/카메라/도어폰/밸브/센서 등) ㄷ)홈케어:스마트 케어용 생체/환경 정보화 기술

Supernetting

- 다수의 작은 네트워크를 하나의 큰 네트워크로 통합하는 것 - 네트워크 정보를 요약하여 라우팅 테이블의 크기축소 및 라우터수를 줄이는 방법 Supernetting의 특징: :Subnetting 의 반대개념 :라우터에서 관리해야 할 라우팅 테이블의 엔트리의 감소 :A, B 클래스보다는 주로 C클래스에서 사용

VLSM(Variable Length Subnet Mask)

- 서브넷마다 서브넷 마스크가 다른 기법 - 전체 호스트에게 IP 주소를 할당하고도 192.168.200.212~254까지의 여분이 남아 있음 - 추가로 네트워크가 더 생기더라도 할당할 여유가 있음

TELNET (7계층 프로토콜)

- 인터넷이나 로컬 영역 네트워크 연결에 쓰이는 네트워크 프로토콜 -TCP/IP 기반의 프로토콜로 원격지 시스템을 자신의 시스템처럼 사용할 수 있게 하는 원격 터미널 접속 서비스 (접속 시 TCP 23번 포트를 사용하며 인터넷을 통해서 연결) -가상의 터미널을 제공 -보안 문제로 사용 감소, 원격 제어를 위해 SSH로 대체 되기도 함

CSMA

-Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance : 반송파 감지 다중 엑세스 / 충돌 회피 -유선 LAN 에서는 프레임 충돌 검출을 전송매체 상의 전위 변화로 쉽게 알 수 있으나, -무선 LAN 에서는 전송매체(공기 등) 상에서 충돌 감지가 거의 불가능하므로, -전송 전에 캐리어 감지를 해 보고 일정 시간 기다리며, -사전에 가능한 한 충돌을 회피(Collision Avoidance,CA)하는 무선전송 다원접속 방식

DTLS

-Datgram Transport Layer Security

6LoWPAN

-IPv6 over Low Power WPAN -IEEE 802.15.4의 PHY/MAC에 IPv6를 연동한 저전력 PAN기술

HTTP/2

-HTTP 1.1과 호환을 유지, 전송 효율의 향상, 멀티 플렉싱, 보안 기능을 강화한 차세대 HTTP프로토콜 -2009년 구글에서 진행한 SPDY(스피디) 프로토콜이 근간이 됨 (2015년2월 국제인터넷표준화기구(IETF)에 의해 승인 -발전과정 : 1.HTTP 1.0 :TCP Connection 매커니즘 도입, 단일 연결만 처리 ->(복수연결) -> 2. HTTP1.1:Keep Alive적용, 동시에 복수연결지원,가상 호스트 지원 -> (빠른속도)-> 3.HTTP2.0:HTTP헤더 압축, 멀티 플렉싱,TLS 기반 암호화 -특징: 대역폭 절감: 헤더 크기 감소를 통한 대역폭 절감 지연감소:TCP 커넥션을위한 요청을 동시에 여러개 보냄 푸쉬기능:서버가 클라이언트에게 능동적 푸쉬가능 (HTTP/2에서 모든 메시지는 프레임에 담겨전송, 모든 프레임은 8바이트 크기의 헤더로 시작, 그 뒤로 최대 16383 바이트 크기의 payload 전송) -기술요소: 1.Header compression: :필요없는 데이터 제거 및 헤더 압축, 기존 헤더 크기보다 1/3 가량 크기 감소 :Huffman Coding 방식의 압축, Header Tables (Static/Dynamic Table) - 헤더이름을 Static table 인덱스로 대체, 헤더 필드를 Dynamic Table 인덱스로 대체 - 위 과정을 통해 헤더 크기를 감사시킴 - HPACK :Header compression for HTTP/2 2.Multiplexed Stream :한 커넥션으로 동시에 여러 메시지를 주고 받을수 있음. 서버와 클라이언트간 통신 시간인 RTT(ROUND TRIP TIME)를 절반 가량 줄일 수 있음 :HTTP/1.1에서는 한 TCP 커넥션을 통해 요청을 보냈을 때 그에 대한 응답이 도착하고나서야 같은 TCP 커넥션으로 다시 요청 가능, HTTP/2에서는 하나의 커넥션에 여러개의 스트림이 동시에 열리는 것이 가능(회전지연문제 해결) -네트워큭 대역폭이 충분하지 않아 프레임의 전송이 느리다면,중요한 리소스 먼저 요청하는 우선순위도 가질수 있음 3.Sever push :서버는 요청받은 자원의 필요한 부가 자원을 스스로 판단하여 응답 스트림으로 제공(PUSH-PROMISE). :리소스를 푸시하려면 서버는 먼저 클라이언트에게 자원을 푸시할 것임을 PUSH-PROMISE 프레임을 보내어 미리 알려줌 :Sever push로 전달된 자원은 캐싱이 되므로 기존의 Inlining 기법을 더 나은 방향으로 대체. 4.Stream priority :요청 자원에 순서를 지정하여 의존성 부여 가능 :우선순위가 낮은 데이터 전송 중 우선순위가 높은 데이터 먼저처리 가능 :Client-side에서 일관적인 뷰 렌더링을 보장 5.TLS(Transport Layer Security) :보안성 강화 * HTTP/2 와 SPDY 와의 차이 HTTP/2 -헤더 압축방식 'HPACK' 을 잉용 SPDY - 헤더 압축 방식 'zlib'기술을 활용, 보안성에 문제 있음 ( zlib:C로 작성된 데이터 압축 라이브러리의 일종)

Network (3계층)

-Logical address를 담당하고, packet 이동경로 결정하는 계층 -데이터를 목적지 까지 안전하고 빠르게 전달 -Data 를 전송을 위한 최선의 통신 경로 선택을 제공 -Hierarchical and Logical Address -Routers 네트워크 장비가 작동하는 계층 -전송 단위 : Packet -예 : IP, IPX, X25,

MQTT

-Message Queuing Telemetry Transport -M2M(machine-to-machine) 통신을 위해 IBM이 개발한 메시지 프로토콜로서 OASIS에 의해 IoT의 표준 프로토콜로 선정 -다수의 클라이언트 연결 및 원격 검침에 적합한 경량의 Publish/Subscribe(Pub/Sub) 메시징 프로토콜 *특징: -M2M(machine-to-machine)와 IoT(Internet of things)에서의 사용을 목적 -낮은 대역폭 환경에서도 사용할 수 있도록 설계 -이벤트 방식으로 다수의 사용자(가입자) 지원 -저전력 실시간 비동기 푸시 전송 구성요소 1)발행자(Publisher) - IoT 기반의 센서 데이터를 발행하는 주체로서 Broker에 센서 데이터를 전달하고 등록 - Broker의 클라이언트로 동작 2)구독자(Subscriber) - 센서 데이터를 구독하는 형태로 데이터를 이용하는 주체 - Broker의 클라이언트로 동작 3)중계자(Broker) - Proxy 서버로의 역할로서 발행자와 구독자 사이의 topic의 등록과 구독에 대한 정보를 주고 받는 정보를 연결하는 주체 4)Topic - 대량의 센서 기기들의 관리 하기 위한 계층화된 메시지 구조 Ex)컴퓨터 상태 측정 센서 -MQTT는 저전력, 신뢰할 수 없는 네트워크, No TCP/IP 기반에서 운용할 수 있다는 장점과 소형기기의 제어와 센서정보 수집에 유리한 특징들로 IoT에서 사용 * MQTT의 3단계 QoS레벨 0 단계: -메시지는 한번만 전달하고 전달여부를 확인하지 않는 레벨 - Fire and Forget 타입 1 단계: - 메시지는 반드시 한번 이상 전달 - 메시지의 핸드셰이킹 과정을 엄밀하게 추적하지 않으므로 중복전송 가능 2 단계: - 메시지는 한번만 전달하고 메시지의 핸드셰이킹 과정을 추적 - 높은 품질을 보장하지만 성능이 저하

SASL

-Simple Authentication and Security Layer; 간이 인증 및 보안 계층 서비스

LTE(Long Term Evolution)

-OFDM, MIMO, SDR 등의 고속 패킷전송에 최적화된 기술들을 바탕으로한 4세대 이동통신 기술 -등장배경: :기존 3GPP/non-3GPP의 접속 망에 대한 역 호환성(backward compatibility) 보장,고속의 Rich media 수용 특징: 1.기술적 측면 -현 이동통신 기술의 대표 주자 -다운로드 속도가 최대 173Mbps(Mega bit per second) ∙1초당 100만 비트를 보낼 수 있는 전송속도 ∙700MG 용량의 영화 1편을 1분 안에 다운 가능 -기존 3G 서비스인 WCDMA, HSxPA 서비스와 4G 망의 연동 가능 -OFDM, MIMO 등 주파수 효율적 사용 기술 2.비즈니스 측면 -3세대 이동통신인 WCDMA에서 진화한 형태로 하위 연동이 가능하여 끊김 없는 서비스 가능 -기존의 네트워크와 연동할 수 있어 기지국 설치 등의 투자비와 운용비 절감 가능 3.사용자 측면 -고속의 휴대전화 데이터를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 영화, 음악 home networking 등의 유비쿼터스 환경 적극 활용 가능 *하향최대 전송속도 :300Mbps *상향최대 전송속도 :150Mbps *주파수폭:1.4M ~20MHz *확산변조방식:하향 OFDMA, 상향:SC-FDMA *데이터 변조:~64QAM *MIMO :최대 4X4 *3G는 음성통화는 서킷방식으로 ,데이터통신은 패킷형태로 활용, LTE는 서킷방식없이 패킷방식으로만 이루어짐 LTE 구성요소: 1.UE(단말기) - User Equipment - 사용자 단말(smart phone) - "가입자 식별/인증을 위한 USIM 카드" 삽입 가능 - LTE chip을 내장하고 있어 LTE 망에 붙을 수 있는 단말기 2.eNB(기지국) - Evolved Node B - "LTE 기지국" 이라 불리며, UE와 LTE 네트워크 간에 무선 연결을 제공하는 장비 - 무선 연결은 UE와 eNB간이고, 나머지는 다 유선 연결(IP망을 통한) - 기지국 (LTE:eNB, WiBro:BS, WiFi:AP) 3.S-GW(핸드오버 게이트웨이) - Serving Gateway - eNB1에 붙어서 인터넷을 사용하던 UE가 이동을 하여서 eNB1과 접속을 해지하고 eNB2와 접속을 하는 경우 (이를 핸드오버라고 함. 핸드오버 시 통신 끊김은 없게) S-GW가 anchoring 역할 수행 4.P-GW(PDN연동 게이트웨이) - Packet data network GateWay - 단말에 IP 할당 5.PDN - PDN(Packet Data Network (인터넷망) 6.MME - Mobility Management Entity - eNB와 S-GW(Serving Gateway)간의 신호제어를 담당하고 단말로부터 인입되는 data를 어느 곳으로 라우팅할 지 결정 7.HSS - Home Subscriber Server - 각 UE(가입자)별로 (1)인증을 위한 Key 정보와 (2) 가입자 프로파일을 가지고 있는 LTE망의 중앙 DB - 가입자 프로파일에는 각 가입자가 가입한 서비스 상품에 맞는 QoS 등급 정보(우선순위, 최대 사용 가능 대역폭 등) - 인증을 위한 Key 정보와 가입자 프로파일은 UE가 LTE망에 접속 할 때 HSS에서 MME로 전달 8.PCRF - Policy and Charging Rule Function - UE별로 정책과 과금에 대한 룰(Rule)을 정하는 장비 - 정책(Policy)은 UE가 사용할 QoS 정보, 과금(Charging)은 offline 과금을 할 건지 online 과금을 할 것인지에 대한 정보 - 그 정보들은 PCRF에서 P-GW로 전달되고, P-GW는 PCRF가 준 정보를 기반으로 UE에 대한 제어(QoS, Charging)을 수행 9.SPR - Subscriber Profile Repository - UE별 Policy 및 Charging 룰(Access Profile)은 PCRF에 저장되어 있지 않고, 대신 SPR이란 DB에 저장 - 그래서 PCRF는 SPR로 부터 UE에 대한 Access Profile를 가지고 오게 됨. 10.OFCS - Offline Charging System - P-GW가 전달해 주는 CDR을 받아 중앙에서 관리하는 장비 11.OCS - Online Charging System - 우리나라의 경우 후불제(Postpaid)가 일반적이지만, 선불제(Prepaid)를 사용하고 있는 해외 통신사업자 - 한달 동안 1GB 사용"이 가능한 선불카드를 구매한 가입자에 대해, 망은 사용자 사용량을 "실시간으로 관리"하다가 1GB를 다 쓰는 바로 그 시점(혹은 한 달이 지난 시점)에 사용자가 더 이상 인터넷을 사용하지 못하도록 하게하는 시스템 - 실시간 사용량은 P-GW에서 관리하고 그 정보를 OCS로 전달해 주면 OCS가 사용자 별로 남은 사용량(balance 혹은 credit)이 얼마인지 중앙 관리를 하고, credit을 다 사용한 가입자를 판별/판단하여 더 이상 인터넷 사용을 못하도록 P-GW에 그 사실을 알려줌

SCTP

-Stream Control Transmission Protocol 특징: -멀티호밍: 2개의 인터페이스 사용 통신시 Redunancy 기능 -멀티 스트리밍 :복수의 스트림 이용 속도 증가 -소켓 생성 보호: INIT, INIT-ACK, COOKIE-ECHO, COOKIE-ACK 4단계 핸드쉐이킹 -메시지-프레이밍:데이터의 경계(시작과 끝) 존재 -그레이스풀 셧다운:셧다운 절차의 단순화(TCP:FIN->ACK, FIN->ACK 반복), SHUTDOWN->SHUTDOWN ACK->SHUTDOWN COMPLETION 끝

TLS

-Transport Layer Security

WPAN

-Wireless Personal Area Network -IEEE 802.15 -정보통신기기나 디지털 가전 제품들 간의 유무선 접속장치 없이(Ad-hoc Network 형태) 무선으로 연결해 주는 근거리 무선 네트워크 기술 *특징: -저전력 소비, 저비용(저비용 chip 사용), 단순한 구조 -사용 편의서(WPAN 영역에 접근하면 자동적으로 동기화) -> Ad-hoc 네트워크 *중요성: -인터넷 주소체계(IPv6), 전자태그(RFID), 개인무선망(WPAN: Wireless Personal Area Network) 등은 디지털 미디어의 개인화(Personalization)를 한층 가속화하고 홈 네트워크/텔레매틱스를 실현하는 중요한 기반 기술로 각광 -유비쿼터스 패러다임 실현을 위한 핵심 기술 *WPAN 종류 1.블루투스: -IEEE 802.15.1 -근거리에 놓여있는 컴퓨터나 이동단말기, 가전제품 등을 무선으로 연결하여 쌍방향 실시간 가능하게 하는 근거리 무선 데이터 통신 규격 또는 제품 2.UWB: -IEEE 802.15.3a -매우 낮은 전략을 사용하며, 광대역의 주파수 대역으로 디지털 데이터를 전송하는 차세대 무선 전송기술(유비쿼터스 구현을 위한 초광대역 무선기술) 3.Zigbee: IEEE 802.15.4(암기법:포쥐) -저속 전송속도로 집에 놓여있는 다양한 가전 제품 등을 리모컨 하나로 작동시킬 수 있는 새로운 저속 WPAN 기술 - 저전력, 저비용의 가정용 무선 네트워크 규격 - 대규모 센서 네트워킹 기술 * 주요기술 1.Ad-hoc 네트워크 - AP(Access Point)같은 통신 중계기의 도움 없이 기기(단말)간 직접 무선 데이터 교환이 가능하며, WPAN 영역 접근 시 자동 동기화 기능으로 사용상의 편의성 제공. 2.저전력 통신 - 센서의 전력소비를 최소화해 배터리 교체에 따른 유지보수 부담 경감 3.전송거리, 속도 - 비교적 단거리에서 빠른 데이터 속도를 요구함 4.간섭 최소화 - 여러 네트워크에서 통신이 이루어지기 때문에 혼선 등의 간섭 작용이 없어야 함 5.저비용 - 센서를 분산시키기 위해서 저비용의 Chip 사용 *활용 및 동향 1.산업용 제어: 산업용 장비 모니터링 및 자동화 -재난관리: 재난 발생의 인식과 위치 결정 -원격제어: 장난감 및 게임 분야 활용, 가전 제품 원격 제어 -자동차 제어 분야: 타이어 압력 센서, 자동차 내 통신 2.홈 네트워킹 및 정보 가전 분야 활용 -가정 내 PC의 주변기기로 무선 마우스, 키보드, 조이스틱, 보급형 PDA, 게임기 등 활용 -난방, 환기, 에어컨, 보안, 전등제어, 출입문/창문 잠금 제어, 장난감 및 게임 등 활용 유비쿼터스 컴퓨팅: 무선 인터넷, 휴대전화, 단말기 등 이동성 보장 서비스

XMPP

-eXtensible Messaging and Presence Protocol -2인 이상의 참여자 간에 구조적 데이터를 거의 실시간에 가깝게 교환할 수 있게 해주는 XML 기반 TCP 커뮤니케이션 프로토콜 -IETF에서 지정한 개방형 국제 표준 프로토콜로 각 통신 노드는 e-Mail 주소 형태를 갖으며 DNS에 의해 확장되는 프로토콜 *특징 1.분산화:XMPP는 중앙 서버에 의존하지 않고 각 노드 별로 서버를 구동 가능 2.개방형 표준:IETF 지정한 표준 지정, 개발은 단일 업체에 제한 되지 않음 3.유연성:사용자가 직접 만든 XMPP 최상단에 빌드 가능 4.보안성: SASL, TLS의 강력한 보안 제공 *구성요소 1.서버:DNS에 의한 호스트 이름 또는 IP로 네트워크 상에 표현 2.클라이언트:이메일 주소와 같이 호스트 이름과 아이디를 이용한 형태로 구성 3.게이트웨이:클라이언트와 같이 특정 서버에 연결 되고 게이트웨이를 통해서 다른 네트워크의 게이트웨이와 연결 되는 통로

블루투스 (Bluetooth)

-근거리에 놓여 있는 컴퓨터나 이동단말기, 가전제품 등을 무선으로 연결하여 쌍방향 실시간 통신을 가능하게 하는 근거리 무선 데이터 통신 규격 또는 제품 IEEE 802.15.1 (암기법:일불) * Bluetooth 4.0 특징 1.전송속도: 짧은 데이터 패킷지원 (1Mbps의 속도로 전송) 2.가변연결 인터벌 방식: 연결되는 양단은 서로 인식하고 있지만, 절대적으로 필요할 때만 연결, 진보된 Sniff-subrating 사용 3.주파수 호핑: AFH(Adaptive Frequency Hopping) : 효율적인 멀티패스 확보로 송신거리 늘어남 4.신속한 연결: 최소 3ms 내에 연결 셋업, 변조지수가 늘어나 최대 전송거리 100m 이상 증가 5.견고성/보안: 패킷에 강력한 24비트 CRC 적용, Full AES-128 암호화 6.32비트 주소: 모든 패킷에 32비트 액세스 주소를 사용, 수십억 개의 디바이스 연결 7.저전력: 내장된 전력 기능을 통해 전력소모를 크게 줄임 * Bluetooth 4.2 특징 1.인터넷 연결성: -인터넷프로토콜 지원 프로파일(IPSP) 기술채택 - 기존 IP 인프라에 사물인터넷 기기/스마트 디바이스 인터넷 직접 접속 - 유연한 스마트 홈구현 - IPv6, 6LowPAN 2.속도향상: - 4.0 기준 2.5배 속도향상, 10배 큰 패킷 size, 지연감소 - 지원위해 H/W 변경필요 3.보안성향상 - 128bit AES 암호화 높은 보안등급 지원(펌웨어 업데이트로 지원 ) - 사용자 허가 없는 위치추적 차단(예: iBeacon) - Pairing시 제3의 디바이스로 해킹위험 차단가능(1:1 해킹방지) *Bluetooth의 기존버젼과의 비교 1.Bluetooth 4.2의 역할: -4.0와 4.1의 대체가 아닌 기능군의 확장 2.개선사항의 반영: - 신규기능추가, 버그수정, 핵심규격지향 3.Bluetooth Smart(BLE): - 4.0부터 도입., 4.2포함 BLE위한 기능설계, 저전력 4.하위호환성: - 4.1/4.0 하위호환성 5.인터넷연결: - 4.1부터 L2CAP의 IPv6지원, 4.2의 IPSP 통한 인터넷접속 - IPv6/6LowPAN - Bluetooth Smart 인터넷게이트웨이(GATT 기반) 6.LE Data Packet Length Connections: - 4.1 대비속도증가 2.5배 및 패킷사이즈 기존대비 10배 증가(LE spec only이론적으로 650kbps 속도) bluetooth 4.0의 경우 최고 24Mbps 전송속도 7.LE Secure Connections: -AES 128bit 적용 (제 3 device의 해킹 방지) 8.Link Layer Privacy: -신뢰하는 기기에만 MAC address 제공(신뢰하지 않을 경우 masking) *블루투스 Profile - 블루투스 장치가 다른 장치와 통신하는데 사용하는 일반적인 기술이며, 통신에 필요한 매개 변수와 제어 설정을 포함. [SPP(Serial Port Profile),HID(Human Interface Device),A2DP(Advanced Audio Distribution Profile),HSP(Headset Profile),HSF(Hands-Free Profile)]

OFDM

-대역폭당 전송속도 향상과 멀티패스로 인해 수신장애(고스트+이상한소리)를 방지하기 위한 디지털변조방식

BLE(Bluetooth Low Energy)

-무선통신을 위한 무선통신 표준인 Bluetooth 4.0의 서브셋(Bluetooth 4.0의 Single Mode)으로 낮은 성능만을 지원하도록 하고, 대신 전력소모를 줄일 수 있도록 개발된 기술(Bluetooth smart라고도 불림)

BaseBand(기저대역)

-변조(Modulation) 되기 이전 또는 변조되지 않는 원래 정보 신호들이 있는 저주파 영역, 혹은 신호

Application (7계층)

-사용자 인터페이스의 역할을 담당하는 계층. -여러 가지 Application 업무에서 필요로 하는 통신 서비스를 제공 -대표기능 :HTTP Keep Alive -예 : Word Processor, Transfer, Electronic Mail 등 -프로토콜 : HTTP, FTP, Telnet, SMTP 등

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

-상호 직교성을 갖는 다수 반송파를 이용하여 신호를 변조하여 다중화하는 전송 방식 -고속 송신신호를 다수 직교(Orthogonal)하는 협대역 반송파로 다중화시키는 변조기술로 전송효율을 높인 다중화 기술 특징: - 병렬 데이터 전송과 다중 캐리어, n개의 부 채널을 변 복조 하기 위해 DFT(불연속 퓨리에 변환)알고리즘 이용 - Orthogonality(직교성): 반송파간 성분분리를 위한 직교성 부여로 전송효율 증대 - FDM의 GB(Guard Band)를 두지 않음 - 주파수이용 효율이 높고, 멀티패스에 의한 ISI(Inter Symbol Interference: 심볼간 간섭)에 강해 고속 데이터 전송에 적합 - ISI(Inter Symbol Interference: 심볼간 간섭) 제거를 위해서 Guard Interval 과 Cyclic prefix OFDM의 핵심기술 - MIMO-OFDM 기법 .기존의 방식에서 부가적인 대역폭의 증가 없이 부호화, 공간•주파수 전송 효율 향상 .WLAN, WPAN 환경에 적합 -Smart Antenna .Adaptive array antennas: 사용자 환경 변화에 따라 원하는 신호를 최대화하고 간섭신호를 최소화하도록 원하는 신호의 방향으로 빔을 형성 -하향/상향링크 동기화 기법 .상향링크에서는 초기 동기를 위해 단말기가 기지국의 신호를 수신하여 시간 동기와 주파수동기화 및 셀 탐색을 수행 .이러한 과정을 통하여 획득된 동기 정보 및 전력제어 정보는 하향링크 채널을 통하여 각 이동국에 전송되며, 각 이동국은 보상정보에 따라 시간 및 주파수를 보상 -링크 적응(Link Adaptation) 기법 .시간에 따라 변하는 채널과 전송환경에 적응적으로 변조방식과 코딩율을 변화하여 전송률과 주파수 효율을 증가시킬 수 있는 기술 -PAPR 감쇄 기법 .Peak-to-Avarage Power Ratio(최대전력 대 평균전력 비) .다수의 부반송파 분리에 따른 주파수 민감성 문제와 더불어 최대의 장애 요인으로 PAR를 감소시키기 위해 많은 기법이 제안 -고속 시변 채널의 추정 및 등화 기법 .고속의 이동환경에서는 한 OFDM 심볼 내에서도 채널이 변화하게 되어 부채널간 간섭을 발생, 성능열화를 방지하기 위해서는 강건한 채널 추정 연구 장점 1.multipath 환경에 강하다는 점 2.시간에 따라 크게 변하지 않는 채널 환경에서 특정 sub-carrier의 상태에 따라서 적응적으로 데이터의 전송률을 변화시킬 수 있다는 점 3.하나의 sub-carrier에서의 채널 상태가 좋지 않아도 데이터 전송률이 크게 감소하지 않는다는 점.(협대역 간섭에 강하다) 단점 :PAPRPeak-to-Avarage Power Ratio(최대전력 대 평균전력 비) : 가끔 Peak 값이 튀어 나오는데 PARP가 크면 Dynamic range가 크므로 ADC와 DAC 설계가 어렵고 RF power Amplifier 도 비싼걸 써야 함. :OFDM의 이와 같은 단점때문에 Downlink에서는 OFDMA기법을 사용하지만, Uplink에서는 SC(single carrier)-FDMA기법을 사용한다. 기지국에서 단말기로 쏘는 Downlink의 경우 power의 문제에서 상대적으로 자유롭지만 단말기에서 보내는 Uplink에 있어서는 있어서는 단말기가 power(소모 전력)에 민감하기 때문에 LTE의 Uplink는 SC-FDMA라는 시스템을 사용한다. 응용분야 - Wireless LAN - Wireless MAN - Digital Broadcasting - ADSL/VDSL *이해를 위한 용어 정리 -subcarier(부반송파):송신을 위한 반송파 변조 전에 영상, 음성, 데이터 등을 다중화하기 위해 기저 대역 내에 사용되는 보조 반송파. 변조된 반송파는 수신 측에서 주 반송파와 부반송파로 각각 복조된다. -symbol duration:전송되는 디지털 심볼(Symbol) 1개의 지속시간 -IFFT (Inverse Fast Fourier Transform:역 고속 푸리에 변환) - FFT (고속 퓨리에 변환:Fast Fourier Transform)

FEC(Foward Error Correction)

-송신 측에서 정보비트에 오류 정정을 위한 제어 비트를 추가하여 전송하면 수신측에서이 비트를 사용하여 에러를 검출하고 수정하는 방식(해밍코드) -해밍부호(Hamming code)는 오류 정정 부호의 일정으로 리처드 해밍이 제안. 보통 해밍부호라고 할때 해밍(7,4) 부호를 가리킨다. 해밍부호는 1비트 오류만 일어날때는 오류를 정정 할수 있고, 2비트까지의 오류를 검출 할수 있다.

ISM (Industrial Scientic and Medical)

-전기통신 이외에 산업용, 과학용, 의료용, 가정용, 기타 이들과 유사한 용도에 전파 에너지를 발생시켜 한정된 장소에서 사용하는 설비 또는 장치의 운용을 총칭 ISM 대역 -이 주파수 대역에서는 상호 간섭을 용인하는 공동사용을 전제로 함 - 따라서, 간섭의 최소화를 위해 소출력을 기본으로 함

전력선 통신(PLC: Power Line Communication)

-전력선을 매체로 사용하는 간편한 통신 방식 -이 PLC의 원리는 구리선을 이용한 초고속데이터통신망(ADSL)과 유사하다. 즉, 전력은 60Hz의 저주파 파형으로 전달되며, 데이터는 해당 매체가 수용할 수 있는 주파수 대역폭에서 고주파 대역(2~15MHz)으로 전송하는 원리 -PLC는 기존의 전원 콘센트에 플러그만 연결하면 통신이 가능한 기술이기에 홈네트워크에 적합한 솔루션

Presentation (6계층)

-전송하는 데이터의 format(구성방식)을 결정하는 계층 -(Application 이 다루는 정보를 통신에 알맞은 형태로 만들거나, 하위 계층 (Session Layer) 에서 온 데이터를 사용자가 이해 할 수 있는 형태로 만드는 일 -Data Encryption (암호화) -Compressing (압축) : MPEG, MIDI, ASCII, EBCDIC, JPEG, GIF, TIFF 등 -Code Formatting 과 Application Conversion 을 제공

해밍코드(Hamming Code)

-코드의 전송 시 Parity bit 을 이용해 발생하는 오류를 검출(Detection)할 수 있을 뿐만 아니라 오류 코드의 정정(Correction) 이 가능한 코드 - 오류검출 뿐 아니라 단일 오류 및 이중 오류의 정정 가능 -짝수 패리티 비트 사용 패리티비트 결정을 위한 p 영역 암기 p1 = 비트번호 1,3,5,7,9,11~ p2= 비트번호 2,3,6,7,10,11~ p3= 비트번호 4,5,6,7,~ p4= 비트번호 8,9,10,11,12,13~ 절차 1) 패리티 비트 구하기 - '1'이 있는 위치 확인 : 1이 있는 위치의 비트수를 2진수로 변환 - XOR 연산수행으로 패리티 비트 확인 2)수신측에서 패리티 검사 -P1,P2,P3,P4 영역의 짝수 패리트 수행 결과가 모두 0이면 에러 없음 . - 검사 결과가 '1'이 있다면 '1'이 있는 위치에 오류 발생한 것. 이를 10진수로 변환하면 거기에 해당하는 비트를 수정하면 오류 수정.

Physical (1계층)

-통신 회선으로 Data 를 나타내는 '0' 과 '1' 비트의 정보를 회선에 내보내기 위한 전기적 변환이나 기계적 작업을 담당 -전송 단위 : Bit -Protocol 예 : RS-232C, RS 449/442/423, V24, X21 -장비 : 통신 케이블/리피터/허브

LTE 주요 기반 기술

분류(주파수 사용 기술) 1. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술 : 직교 주파수 다중 분할 -주파수와 시간을 나누어서 할당하는 방식으로 하나의 채널을 여러 개로 나누어 데이터 전송이 가능하며, 서브 채널간 오버래핑으로 대역폭을 절약 - 주파수 대역을 수백 개로 나누어 주파수 간섭을 최소화하고 대용량 데이터를 동시에 고속으로 전송하는 기술 2.MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술:다중 입출력 기술 - 모바일 환경에서 다수의 안테나를 사용해 데이터를 송수신하는 다중 안테나 신호처리 방식(안테나를 일정 간격으로 배열하여 송신 처리, 안테나 제어) - 여러 개의 안테나로 데이터를 동시에 송/수신함으로써 무선 통신의 범위를 넓히고 속도를 향상시켜 전송 효율 높이는 기술 - OFDM 기술과 함께 적용 시 전송속도의 고속화와 데이터의 대용량화가 가능해짐 3.SDR(Software Defined Radio) :소프트웨어 기반 이동통신 기술 주파수 범위, 변조방식, 무선출력 등 주요 무선 특성을 소프트웨어로 업데이트 또는 변경 가능한 모뎀 기술 - 국가마다 다른 주파수 대역, 동기와 비동기 구분, 3G망의 호환성, 2G와 3G망 사이의 호환성, 다양한 무선 네트워크와 통신 방식 간의 호환성 보장 - 기술이 발전 때마다 하드웨어를 교체하지 않고 새로운 프로토콜 필요 모듈을 소프트웨어 다운로드를 통해 업데이트 - 다른 주파수 대역, 여러 무선 네트워크와 통신 방식간 호환 4.SR(Smart Antenna) :스마트 안테나 기술 - 기지국이 단말기에서 보내는 신호를 근거로 사용자 위치를 파악해서 해당 사용자에게 전파 신호를 집중해서 전송하는 방식으로 송/수신 성능을 높이는 역할 - 간섭 신호를 제거로 전송 량을 증대시키고 다중 경로 반사파의 영향을 최소화 하여 우수한 품질 유지 - 하드웨어 복잡도가 증가하고 비용이 많이 드는 단점 * OFDMA + MIMO기술을 활용하여 최대 300 Mbps(다운로드), 150 Mbps (업로드) 속도구현

흐름제어

송신측과 수신측의 데이터 처리 속도 차이를 해결하기 위한 기법

주파수변조(Frequency Modulation)

일정한 진폭의 연속(상하 위치가 같음)에서 주파수를 전기신호에 맞춰 변화

오류제어 분류

*Data Link Layer(데이터 링크 계층) 1.전진 오류 수정(FEC:Foreword Error Check) -해밍코드 2.후진 오류 수정(BEC:Backward Error Correction) ㄱ.오류 검출 : - 패리티 검사(Parity Check) 방식 - 블록 합 (Block Sum)검사 방식 - 순환중복검사(CRC:Cyclic Redundancy Check) -검사 합(Check Sum) 방식 ㄴ.검출후 (재전송): -자동반복 요청(ARQ:Auto Repeat Request) *Transport Layer(전송계층) 1.오류 검출: -검사 합(Check Sum)방식 -확인 -시간 초과(Time-Over) 2.오류 정정: -훼손 세그먼트(Corrupted Segment) -손실 세그먼트(Lost Segment) -중복 세그먼트 -순서 어긋난 세그먼트 -확인 응답 세그먼트(Lost Acknowledgement Segment)

IGMP (3계층 프로토콜)

-Internet Group Management Protocol -IP 멀티캐스트를 실현하기 위한 통신 프로토콜 -RFC 1112 -복수의 호스트에 UDP데이터그램을 송신하는 멀티캐스팅에 이용 -구내 정보 통신망 (LAN) 상에서 라우터가 멀티 캐스트 통신 기능을 구비한 개인용 컴퓨터 (PC) 에 대해 멀티 캐스트 패킷을 분배하는 경우에 사용됨 -PC 가 멀티 캐스트로 통신할 수 있다는 것을 라우터에 통지하는 규약

진폭변조(Amplitude Modulation)

Wavelength 를 변경(출력신호의 세기 변화), 전송되는 정보에 비례

Switch

- L2 스위치: .데이터링크 계층에서 동작하는 초기 스위치 . L2스위치 또는 이더넷 스위치 . 브리지 기능을 확장하여 고속의 프레임 전송 - L3 스위치: . 네트워크 계층에서 동작 . 라우터의 기능 중 패킷의 고속 전달 기능만 수행 . IP 프로토콜만 처리 - L4 스위치: . 전송계층 포트번호를 통해 응용계층의 서비스를 구분하고 L4 스위치가 관리하는 서버의 부하에 따라 세그먼트를 적절해 배분(로드 밸런싱) . 1024번 포트까지 인식 가능 - L7 스위치: . 세션과 응용계층의 데이터를 분석하여 응용 세션의 제어 수행 . L2, L3 스위치 기능 포함, L4 스위치 기능 일부 지원 . 포트번호 제한이 없어 동적으로 포트를 변경하는 악성코드도 탐지 가능

FEC(Forward Error Check)

- 송신 측에서 정보비트에 오류 정정을 위한 제어 비트를 추가하여 전송하면 수신 측에서 이 비트를 사용하여 에러를 검출하고 수정하는 방식 -절차 : 1) 송신측에서 데이터 전송단위 만큼 데이터와 에러 검사용 정보(CRC,Check sum, Parity bit 등) 함께 전송 2)수신측에서는 전송 받은 데이터의 CRC 검사, Check sum 검사, Parity bit 검사 등을 통해 비트의 오류를 검출 3)FEC(순방향 에러 정정)의 경우 추가된 정보를 기반으로 수신 받은 데이터의 오류를 직접 정정할 수 있고, ARQ(역방향 에러정정)의 경우 재 전송요청을 통해 송신지로 부터 새로운 데이터를 수신 받음 예) 해밍코드(Hamming Code), 상승코드(Convolution Code)

IP(Internet Protocol)

-네트워크를 통해 목적지까지 패킷을 전달할수 있게 출발지 주소와 목적지 주소가 존재

Winsock (5계층 프로토콜)

-마이크로소프트 윈도(Windows)와 소켓(socket)의 합성어 -예전부터 유닉스 등에서 TCP/IP 통신 시 사용하는 Socket 을 Windows 에서 그대로 구현한 것

MIMO-OFDM

*고속 대용량화 과정 1.QPSK 변조과정: -입력신호를 4개의 위상변화를 통한 변조 수행 -고속대용량화를 위해 하나의 심볼에 2비트 값을 식별 -성능향상 및 잡음과 왜곡에 강함 2.MIMO 인코딩과정: -MIMO 인코더를 통하여 각 안테나로 신호를 할당 -V-BLAST 알고리즘 기반의 인코더 이용 3.S/P 과정: -OFDM 전송신회를 만들기 위해 serial-to-parallel 신호 변환 -각 Sub-carrier는 s/p 변환 신호를 병렬전송이 가능 4.IFFT 과정 -Inverse Fast Fourier Transform 통해 병렬신호를 확산 -OFDM 서브케리어간 중첩허용된 병렬 전송 5.CP(Cyclic Prefix) 과정 -IFFT 수행된 확장신호의 ISI(Inter Symbol Interference)를 방지 - 다중채널의 직교성 깨지는 문제 극복, 고속, 대량 전송 가능 -추가적인 작업 없이 MIMO-OFDM 결합을 용이하게 함 6.하이브리드 신호 검출 과정 -MMSE 기반 첫 번째 신호 검출 수행, 가우시안분포 활용 -CDD(cyclic delay diversity) 기반의 향상된 다이버시티 이득과 멀티플렉싱 이득 활용

EGP (3계층 프로토콜)

-Exterior Gateway Protocol -일반적으로 자치시스템 상호간 (Inter-AS 또는 Inter-Domain) 에 경로 정보를 교환하기 위한 라우팅 프로토콜을 총칭 -연구 기관이나 국가 기관, 대학, 기업간, 즉 도메인 간을 연결하는 인터넷 라우팅 프로토콜

Repeater

-물리계층에서 동작 - 매체를 통해 전달되는 과정에서 손실된 신호를 재생하기 위해 신호를 증폭하는 기능 수행 - 단점 : 오류도 증폭

순환 중복 검사 (CRC : Cyclic Redundancy Check)

- *검사 원리 -송신 장치는 전송될 데이터 블록에 16비트 또는 32비트 다항식을 적용하여, 그 결과로 얻어진 코드를 그 블록에 덧붙임 -수신측에서는 데이터에 같은 다항식을 적용하여 그 결과를 송신측이 보내온 결과와 비교 값이 일치하면 정상, 그렇지 않은 경우 그 데이터 블록을 재송신하도록 송신측에 요구 특징 - 임의의 비트 블록을 검사할 수 있음 - 오류 검출 방식 중에서 가장 성능이 우수하며, 여러 비트에서 발생하는 집단 오류(burst error)도 검출 가능 - 이진 나눗셈 및 XOR(Exclusive OR) 연산을 기반 2. 계산 방법 - 메시지 (Message, D)는 하나의 긴 2진수로 간주 - 특정한 이진수 (Generator or Pattern, P)에 의해 나누어짐(제수) - P는 송/수신 부에서 미리 약속하여 결정함 - 나머지를 BCC(Block Check Character, R)라고도 함 - R은 송신되는 프레임에 첨부 - 캐리(Carry)가 없는 Modulo-2 연산 = XOR - 원하는 R의 길이가 n 일 때, P(제수)의 길이는 n+1

3단 주소 체계

- Domain Name, IP Address, Physical Address -Host/Domain Name : 사용자 관점의 이름 체계, 도메인 네임서버 사용(DNS) - IP Address:인터넷 상에서 라우팅을 효율적으로 하기 위한 32비트 혹은 128 비트의 주소, :인터넷에서 유일하게 식별될수 있도록 하는 주소 : 클래스로 나뉘어 있으며 하나의 네트워크에서 모든 호스트는 동일한 Prefix를 공유 가능하게 함 :32(IPv4)/128(IPv6)비트주소체계 - Physical Address: 물리적 망에 접속된 각 장치에 대해 유일한 물리적 하드웨어 주소, Ethernet 주소 근거리 통신망의 데이터 링크는 48비트의주소 체계 사용 (MAC 주소)

Subnetting

- 기업이나 단체에 할당된 제한된 IP 대역을 위치 및 역할 등에 따라 여러 네트워크 세그먼트로 분할하여 사용하기 위한 기술 Subnetting의 특징: 1.IP 자원 활용성:제한적 IP 자원에 대한 활용 및 사용 효율성 증가 2.관리 효율성:네트워크를 분할하여 체계적으로 관리가 가능 3.보안성:네트워크를 사용 목적에 맞게 분할하여 할당하기 때문에 보안성 향상 4.브로드캐스트 도메인 축소:네트워크 분할로 인한 브로드캐스트 도메인 축소, 트래픽 사용량 감소 Subnetting 구성요소: -Subnet mask:주어진 IP주소를 네트워크 환경에 맞게 나누어 주기 위해서 씌워주는 이진수의 조합 -Gateway:컴퓨터와 공중 통신망, LAN과 공중통신망 등을 접속하는 장치 -Net id:전체의 네트워크에서 각각의 네트워크를 구분하기 위해 사용하는 주소 -Host id:하나의 네트워크에서 각각의 호스트를 구분하기 위해서 사용하는 주소

Bridge

- 데이터링크 계층에서 동작 - 수신한 모든 프레임을 일단 버퍼에 저장한 후 오류가 발생하지 않은 프레임만 목적지 포트로 전달 -수신한 맥어드레스가 브릿지 테이블에 존재하는 경우 Forwarding(목적지 맥 어드레스에만 전달), -수신한 맥어드레스가 브릿지 테이블에 존재하지 않는 경우 Flooding(목적지를 모르므로 들어온 포트를 제외하고 모두 뿌림) - 종류 : 투명브리지, 소스루트브리지

MIMO(Multiple Input Multiple Out)

- 무선 통신의 용량을 높이기 위하여 기지국(송신단)과 단말기(수신단)에 여러 안테나를 사용하여, 사용된 안테나 수에 비례하게 용량을 높이는 다중 안테나 기술 - 기지국에 M개, 단말기에 N개를 설치할 경우 min(M,N)만큼 평균 전송량 증가 - y(단말 수신 신호) = Hx +n (x=전송신호, n=수신노이즈, H=안테나에 따른 채널 매트릭스) - MIMO의 원리 fading :기존의 Fading 을 극복하는 기술은 채널의 잡음으로 인해 채널 용량의 한계가 있었음(샤논의 한계) .MIMO 는 Fading 을 적극적으로 활용하여 다중 안테나에서 수신된 다중 신호를 역행렬을 통해 원신호 계산 (1.fading : 경로가 다른 2개 이상의 전파가 간섭결과, 진폭과 위상이 변하는 현상 2.샤논의 한계 : 신호전송 채널에 잡음이 증가하여 채널 용량에 한계가 있음을 보여줌) MIMO의 핵심기술 1.다중안테나:송신단과 수신단에 N, N개의 안테나를 사용하여 신호 전송 2.SD(Space Diversity):안테나의 위치가 다르면 수신 전계의 페이딩 상태가 달라짐을 이용 3.STD(Space Time Coding):안테나에 해당하는 공간 축과 시간 축으로 부호화를 적용, SNR 향상 4.SM(Spatial Multiplexing):서로 다른 송신 안테나에 서로 다른 데이터를 동시에 전송, 용량 증대 MIMO 활용 -IEEE 802.11 g/n 의 WLAN, IEEE 802.16.m WIFAX Evolution, 3GPP의 LTE 에 사용 - 전송속도(대역폭), 도달거리, 음영지역, SNR(Signal to Noise Radio) 향상 * MU-MIMO : - 기존 MIMO에서 한 단계 발전한 형태로 다중 사용자에 대한 다중 안테나를 사용함으로써 전송 효율을 향상시키는 방법(멀티유저 다중입출력시스템)

블록 합 검사(Block Sum Check)

- 이차원 패리티 검사, 가로와 세로로 두 번 검사 - 검사의 복잡도 증가 - 다중 비트 에러와 폭주 에러를 검출할 가능성을 높임 동작 - 데이터를 일정크기의 블록으로 묶음 - 각 블록을 배열의 열로 보고 패리티 비트를 계산하여 추가 - 각 블록의 행에 대한 패리티 비트를 계산하여 추가한 후 전송 단점: -하나의 블록에서 두 개에 에러가 생기고, 다른 블록의 동일한 위치에서 두개의 에러가 발생한 경우 검출 불가능

IP Address (IPv4 기준)

- 인터넷에 있는 수 많은 호스트들을 각각 구분할 수 있도록 각 호스트마다 유일한 4 바이트의 정수 값을 할당하는데, 이것을 인터넷주소 또는 IP주소 - 32bit 이진수를 각각 8bit 씩 4부분으로 나누고 각 부분을 점(.)으로 구분하여 10 진수로 표시 - NIC(Network Information Center)에서 할당/관리함 - 실제 사용시에는 문자주소(Domain Name)을 사용하고 DNS를 통하여 IP주소로 변환 IPv4 문제점: 주소공간 고갈(32비트 체계), 암호화 인증기능 미제공(보안과 인증에 대한 미 제공), 이동성에 대한 지원 미비(이동성에 대한 별도의 설계가 없기 때문에 Mobile IP를 지원하지 않음), 품질관리 미비(최소지연과 자원예약 등 QoS 등의 품질관리가 불가능), 웹캐스팅의 한계(AnyCast, UniCast 등의 지원이 불가능)

OSI 7 Layer(OSI 7 계층)

-(Open Systems Interconnection: 개방형 시스템간 상호접속) 7 Layer: 국제표준규격(ISO)에서 표준화된 네트워크 구조를 제시한 기본 모델 특징: -Layer 구조:네트워크 통신 기술을 layer 관점에서 정리, 네트워크 데이터 흐름을 한눈에 파악, layer 내부 변경이 다른 layer에 영향을주지 않음. -Layer 별 장비호환 : layer 별로 다른 회시 장비를 사용하여도 호환성 유지 -Encapsulation:상위계층에서 하위계층으로 내려올때 Header, Trailer 등을 첨부하여 캡슐화 -논리모델: 실제 구현 기술이 아닌 논리 모델 제시, 다양한 구현방안 -7계층 구조 :(아파서티네다) 7.Application(Data): -컴퓨터의 응용 프로그램을 의미 -HTTP, Telnet,FTP,WWW,SMTP 6.Presentation(Data): -Data Format 정의/압축, 암호화 기능 수행 -JPEG,MIDI,MPEG,EBCDIC,ASCII 5.Session(Data): -네트워크 연결 성립,제어,관리,종료 수행(OS) -SAP,SDP,NWLink, NetBIOS,SSH 4.Transport(segment): -Data의 전송, 전송의 신뢰성을 높임 -end to end Connetions -TCP, UDP, SPX 3.Network(packet): -Data 전송의 경로 설정(Routers) -IP,IPX,ICMP,ARP 2.Data Link(Frame) -Data의 에러검출, 흐름제어 (MAC) -Ethernet,Token Ring, FDDI, Apple Talk 1.Physical(bits) -Data를 전기적인 신호로 변경(HUB,Repeater)

RS-232 ( 1계층 프로토콜)

-1962년 EIA 에서 표준화한 DTE 및 DCE 간 직렬 (시리얼) 인터페이스 규격안을 말함 -보통 15m 이하 단거리에서 38400bps 까지 전송을 위한 직렬 인터페이스 표준 규격으로써, 통상 컴퓨터와 터미널 또는 컴퓨터와 모뎀 등 다양한 기기와의 접속에 사용됨

RS(Reed-Solomon)

-2진 순환부호로, 통신 경로상 발생하는 랜덤 오류 및 연집 오류(Burst error) 모두 정정 -각종 디지털 시스템상에서 광범위하게 사용되고 있는 채널부호화 방식 *특징 -Compact Disk, DAT, 유선통신 등에 많이 사용 -에러 정정 능력에 따라 복잡도가 선형적 또는 지수적 증가 -고속 전송(수백 Mbps) 가능 -심볼단위 부호화

TCP/IP 모델

-4계층으로 분리 - Application (4 Layer ) - Transport (3 Layer) - Internet (2 Layer) - Network Access (1 Layer)

ARP (3계층 프로토콜)

-Address Resolution Protocol -네트워크 상에서 IP 주소를 물리적 네트워크 주소로 대응시키기 위해 사용되는 프로토콜 -물리적 네트워크 주소는 이더넷 또는 토큰링의 48비트 네트워크 가드 주소를 뜻함

ASCII (6계층 프로토콜)

-American Standard Code for Information Interchange -컴퓨터와 통신장비를 비롯한 문자를 사용하는 많은 장치에서 사용되며, 대부분의 문자 인코딩이 아스키에 기반함 -아스키는 7Bit 인코딩으로, 33개의 출력 불가능한 제어 문자들과 공백을 비롯한 95개의 출력 가능한 문자들로 이루어짐

BGP (3계층 프로토콜)

-Border Gateway Protocol -자치시스템 (AS) 상호 간의 라이팅에 적용되는 라우팅 프로토콜 -ISP 사업자들 상호간에 주로 사용되는 라우팅 프로토콜 -BGP-4 는 EGP 를 개량한 최근 버전

X.25/X.21 (1계층 프로토콜)

-CCITT 에서 DTE 로 명명한 사용자 컴퓨터와 DCE 로 명명된 통신 회사 장비 사이에서 신호들을 교환함으로써, 통신의 시작이나 종료를 하는 방법을 규정하고 있음 -X.25 는 패킷 교환망에 대한 액세스 표준 -X21 은 회선 교환망에 대한 액세스 표준

CDMA

-Code Division Multiple Access(코드분할 다중접속방식) 1세대 :아날로그 , 2세대:CDMA(디지털), 3세대(IMT 2000) : -북미방식의 동기식[GPS 미사용]: CDMA 2000 -유럽방식의 비동기식[GPS 사용]: W-CDMA 4세대:하나의 단말기로 위성망,무선랜, 인터넷 등을 모두 이용할수 있는 서비스 5세대:LTE 보다 수백배 더 빠른 이동통신 기술

DNS (7계층 프로토콜)

-Domain Name System -TCP/IP 애플리케이션에서, 'chollian.dacom.co.kr'와 같은 주 컴퓨터의 도메인 네임(domain name)을 '164.124.101.2'와 같은 IP 주소(Internet Protocol address)로 변환하고 라우팅 정보를 제공하는 분산형 데이터베이스 시스템 -IP 주소와 Host 들이 서로 연결되어 구조화된 역 트리 구조를 갖는 계층적이고 분산된 Client/Server 구조의 데이터베이스 시스템

XDR (6계층 프로토콜)

-External Data Representation -다른 기종 간의 컴퓨터와 응용 소프트웨어 사이에서 자료를 교환할 때 개방 환경을 만들어 주기 위한 데이터 표현 방식 -하드웨어 독립적으로 데이터 서술과 기호화를 하기 위한 표준으로서, 원격 절차 호출 시스템에서 사용하기 위한 썬마이크로시스템즈가 개발 -서로 다른 컴퓨터 구조간에 데이터를 전송하는데 유용함 -X.409 나 ISO 의 ASN 등과 달리 묵시적인 형식을 사용함

FTP (7계층 프로토콜)

-File Transfer Protocol -한 파일이나 파일의 일부분을 한 시스템에서 다른 시스템으로 전송하기 위한 규약 - 데이터 잔달 :PORT 20 - 제어 정보 전달 : PORT 21

HDLC ( 2계층 프로토콜)

-High-Level Data-Link Control -고속 데이터 전송에 적합하고, 비트 전송을 기본으로 하는 범용의 데이터 링크 전송 제어 절차로써, 컴퓨터간을 연결하는 컴퓨터 네트워크에도 적합한 전송 제어 방식을 말함 -ISO 3309, 4435 에 기술되어 있음 -비트 지향적 프로토콜

HTTP (7계층 프로토콜)

-Hyper Text Transfer Protocol -Client 와 Server 사이에 이루어지는 요청/응답 프로토콜

IEEE

-Institute of Electrical and Electronics Engineers -국제 전기전자 기술사회협회 ex) IEEE 802.11(무선랜 표준)

IMT-2000

-International Mobile Telecommunication-2000 -개인이동통신과 위성통신 기술을 통합한 3세대 이동통신시스템

ICMP (3계층 프로토콜)

-Internet Control Message Protocol -TCP/IP 에서 IP 패킷을 처리할 때 발생되는 문제를 알리거나, 진단 등과 같이 IP 계층에서 필요한 기타 기능들을 수행하기 위해 사용되는 프로토콜로 IP 와 하나의 쌍을 이루며 동작 -네트워크 오류의 보고 (에러 메시지) -네트워크 상태 조사를 위한 질의 요청 및 응답 (질의 메시지) -ICMP 상에서 동작하는 응용프로토콜은 PING으로 특정 단말기에 도달가능여부를 확인 하는 기능을 수행

IMAP (7계층 프로토콜)

-Internet Message Access Protocol -원격 파일 서버와 유사하게 작동 -POP3 와 달리 메일을 받아 올릴 때 서버에서 메일을 삭제하지 않고 보관하는 프로토콜 -다른 컴퓨터로 환경에서 항상 같은 메일 내용을 메일 서버로 받아 올수 있는 장점(동기화) -POP3 에 비해 메일 서버와의 통신 traffic 이 높은 단점

IP (3계층 프로토콜)

-Internet Protocol -송신 호스트와 수신 호스트가 패킷 교환 네트워크에서 정보를 주고 받는데 사용하는 정보 위주의 규약 -OSI 네트워크 계층에서 호스트의 주소 지정과 패킷 분할 및 조립 기능을 담당함 -비 신뢰성과 비 연결성이 특징

IPSec (3계층 프로토콜)

-Internet Protocol Security Protocol -네트워크 계층상에서 IP 패킷 단위로 인증 및 암호화를 하는 기술을 말하며, 인터넷 경규 구간에 일종의 보안 통로인 터널링을 형성해 줄 수 있음 -보안 프로토콜과 키 관리 프로토콜로 복수의 프로토콜로 구성하여 보안 연합 (Security Association) 이라고 함

IRC (7계층 프로토콜)

-Internet Relay Chat -인터넷으로 실시간 대화를 나눌수 있는 프로토콜 -동시에 다중 대화가 가능한 채팅 프로토콜 -RFC 2810~2813 주로 사용, TCP 6667,6668 포트 사용

HTTP Keep Alive

-Keep Alive time out 내에 클라이언트에서 Request 를 재요청하면 소켓을 새로 생성하는 것이 아닌 이미 Open 되어 있는 소켓에 전송하는 방식 특징: - Optional 기능: Connection :Keep-Alive로 표시한 경우에만 기능 효력 -오버헤드 감소: 연결설정 오버헤드가 감소하여 폐이지 응답속도가 빨라짐 -Connnectionless 문제 해결 : HTTP는 connectionless 방식으로 매번 연결을 새로 생성하는 구조로 network 비용을 많이 소비하는 구조임, HTTP 1.1부터 HTTP Keep Alive 기능을 지원하여 설정된 시간동안 계속 연결된 상태를 유지 가능함. -구성요소: Keep Alive Header:지속적인 연결을 지원하기 위한 정보를 갖는 hop-by-hop header Timeout Parameter:Socket 이 Open 된 후 상태를 유지시키는 시간 값을 의미하나 보장하지는 않음 Max Parameter:Client 가 연결을 요청 할 수 있는 최대 기회 수를 의미하나 보장하지는 않음 Keep Alive Extensions:Header는 Extension 값을 사용하여 확장 가능함 이때 namespace 를 위해 Keep Alive Extension 을 사용 ex) connection:Keep-Alive : 연결을 keep-alive 상태로 유지한다. Keep-Alive:timeout=5, max=100 : 하나의 연결당 5초동안 유지한다. Keep-alive 연결은 최대 100개까지 허용한다. keep-alive는 하나의 연결로 여러 요청을 처리하기 때문에 효율적이긴 하지만, 연결이 그만큼 길어지기 때문에 동시간대 연결이 늘어난다. 운영체제에 있어서 연결은 "유한한 자원"이다. 연결을 다 써버리면, 서버는 더 이상 연결을 받을 수 없게 된다. Max 값을 이용해서 keep-alive 연결을 제한하는 이유다. - 요청 헤더에 keep-alive를 명시해서 전송 - 서버 응답에 keep-alive 가 없으면 클라이언트는 서버와의 Connection 이 Close 된 것으로 간주함

MPEG (6계층 프로토콜)

-Moving Picture Experts Group -비디오 압축, 오디오 압축, 멀티미디어 다중화, 멀티미디어 파일 포맷, 멀티미디어 메타데이터, 멀티미디어 전자유통 프레임워크 등에 이르기까지 멀티미디어 전 분야를 표준화

PPP ( 2계층 프로토콜)

-Point-to-Point Protocol -전화선 같이 양단간 비 동기 직렬 링크를 사용하는 두 컴퓨터간의 통신을 지원하는 프로토콜 -TCP/IP 기반 등의 데이터 서비스에 많이 이용됨 -절대적 회선 링크

POP3 (7계층 프로토콜)

-Post Office Protocol version 3 -메일서버에 지정된 사용자 ID로 접속해서 메일 박스내에 도착한 메일을 자신(Client) 에게 가져오기 위해 사용되는 비교적 간단한 프로토콜 -RFC1913에 정의되어 있음

RTP (4계층 프로토콜)

-Real-Time Transport Protocol -인터넷상에서 다수가 종단간에 실시간으로 비디오나 오디오 패킷을 전송하기 위해 (영상회의 등) 표준화된 프로토콜 -신뢰성은 없으나 빠르게 데이터를 전달할 수 있는 UDP 라는 수송 프로토콜 위에서 실행되며 주로 실시간 서비스를 제공

RPC (5계층 프로토콜)

-Remote Procedure Call -Windows 운영체제에서 사용하는 원격 프로시저 호출 프로토콜 -RPC 를 사용하면 특정 컴퓨터에서 실행되는 프로그램에서 원격 시스템의 코드를 완벽하게 실행할 수 있게 해주는 프로세스간 통신 (IPC) 메커니즘을 구현할 수 있음

RIP (3계층 프로토콜)

-Router Interchange Protocol -매 30초 마다 메시지 패킷을 브로드캐스트 하여 각 라우터가 네트워크 정보를 학습하도록 함 -RFC 1058 -Distance Vector Algorithm 에 기초하여 버클리대에서 개발한 라우팅 프로토콜로써, IGP (Interior Gateway Protocol) 용이며 과거에 널리 사용되었으나, 최근에는 소규모 교육용 외에 사용하지 않음

SSH (7계층 프로토콜)

-Secure Shell -네트워크 상의 다른 컴퓨터에 로그인하거나 원격 시스템에서 명령을 실행하고 다른 시스템으로 파일을 복사할 수 있도록 해주는 응용 프로그램 또는 그 프로토콜 -암호 통신을 이용해서 다른 컴퓨터에 접속한 다음 명령을 실행하거나 파일 조작을 행하기 위한 프로토콜 - 기존 rsh,rlogin, telnet을 대체하기 위해 설계됨

SSL (6계층 프로토콜)

-Secure Sockets Layer -인터넷상에서 데이터 통신 보안을 제공하는 암호 프로토콜 - 데이터를 송수신하는 두 컴퓨터 사이, 종단 간 TCP/IP 계층과 애플리케이션 계층(HTTP, TELNET, FTP 등) 사이에 위치하여 인증, 암호화, 무결성을 보장한다

SIP (7계층 프로토콜)

-Session Initiation Protocol -인터넷상에서 통신하고자 하는 지능형 단말들이 서로를 식별하여 그 위치를 찾고, 그들 상호간에 멀티미디어 통신 세션을 생성하거나 삭제 변경하기 위한 절차를 명시한 응용 계층의 시그널링 프로토콜 -멀티미디어 서비스 세션의 생성과 수정, 종료를 제어하는 request/response 구조 - HTTP와 SMTP의 많은 부분을 그대로 사용하여 개발된 텍스트 기반이므로 구현이 용이하며, 인터넷에서 사용되는 다른 많은 프로토콜과 결합하여 다양한 서비스들을 만들 수 있는 유연성과 확장성 -강력한 인증방법 제공 및 안전성이 우수

SMTP (7계층 프로토콜)

-Simple Mail Transfer Protocol -인터넷에서 이메일을 보내고 받기 위해 이용되는 프로토콜 - TCP 포트번호 25 - 텍스트 기반의 프로토콜로서 요구/응답 메시지 뿐만 아니라 모든 문자가 7Bit ASCII 로 되어 있어야 함

SNMP (7계층 프로토콜)

-Simple Network Management Protocol -네트워크 장비를 관리 감시하기 위한 목적으로 TCP/IP상에 정의 된 응용 계층 프로토콜 -TCP/IP의 망 관리 프로토콜(RFC 1157). 라우터(router)나 허브(hub) 등 망 기기(network agent)의 망 관리 정보를 망 관리 시스템에 보내는 데 사용되는 표준 통신 규약

TCP (4계층 프로토콜)

-Transmission Control Protocol - 3 Way handshake를 통하여 신뢰성 있는 정보를 제공하는 프로토콜 - port를 통하여 응용 프로토콜을 구분 -전송 제어 프로토콜, 네트워크의 정보 전달을 통제하는 프로토콜(양방향 전송) -인터넷을 이루는 핵심 프로토콜의 하나로서 IETF 의 RFC 793 에 기술되어 있음 -TCP 는 IP 위에서 동작하는 프로토콜로 흔히 TCP/IP 로 표기함 -패킷의 교환을 근간으로 하는 인터넷 프로토콜 (IP) 을 기반으로 작동함 -데이터의 전달을 보증하고 보낸 순서대로 받게 해줌 - 흐름제어와 순서제어를 위하여 슬라이딩 윈도우 알고리즘을 사용함. -1:1(Unicast) 통신만을지원 -예) Telnet,FTP,SMTP

Hub

-UTP 케이블을 이용해 근접한 컴퓨터들을 연결하는 장비 - 리피터 역할도 수행(Multiport Repeater) - 주소에 상관없이 연결된 포트에 모두 전달 - 종류 : 더미허브, 인텔리전트 허브, 스택커블 허브

UUCP (7계층 프로토콜)

-Unix-to-Unix Copy -유닉스(UNIX)계 시스템 간 통신 기능의 총칭. 이 통신 기능에는 유닉스계 시스템 간의 파일 전송 기능, 단말 장치 접속 기능, 다른 유닉스계 시스템의 명령 실행 기능

UDP (4계층 프로토콜)

-User Datagram Protocol -신뢰성이 낮은 데이터그램 프로토콜로써 완전성을 보증하지 않으나, 응용이나 네트워크 환경에서 가상회선을 굳이 확립할 필요가 없어서 유연하고 효율적인 데이터 전송에 사용되는 프로토콜 -제어용 메시지처리나 빠른 응답을 요구하는 응용서비스를 위하여 비연결형 설정을 제공하는 프로토콜 특징:단순전송방식, 실시간 전송(실시간 음성/방송 서비스에 적합),비연결성 -헤더의 에러를 검사하는 기능만 가지고 있음 -비 연결성이고 산뢰성이 없으며, 순서화되지 않은 Datagram 서비스 제공(단방향전송) -최근 인터넷 단점을 보완하기 위해서 UDP를 적극 활용하는 추세 -1:1, 1:N(Broad cast), M:N(Multicast) 지원 -예) SNMP,DNS,RTP

Ethernet ( 2계층 프로토콜)

-Xerox, Digital, Intel 이 공동으로 사양을 개발하여 1980년에 제품화 시킨 LAN 구현 방식을 말함 -비 연결성 모드, 전송 속도 10Mbps 이상 -모든 노드가 동일한 전송매체를 공유함 (Shared Media)

WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)

-고속이동 중인 차량 네트워크에서 운전자의 안전 정보 및 상업적 서비스를 제공하기 위한 차량용 무선 전송기술(5.85~5.925GHz의 75MHz, 200km/h , 1km거리 지원) -IEEE 802.11p:차량 이동 환경에서의 무선 액세스(WAVE)를 추가한 IEEE 802.11 표준

SPDY

-구글에서 만든 비표준 개방형 네트워크 프로토콜, HTTP/1.1 단점을 보완하고자 제안된 구글의 차세대 HTTP 프로토콜, speedy를 기반으로 만든 신조어. (2016년부터는 HTTP/2로 대체 되어 지원이 중단됨) -HTTP/2의 기반기술 등장: -전송지연(Latency) 문제 해결 -HTTP헤더 압축, 멀티플렉싱, 서버푸시 -보안강화 환경에 대응 -SSL 위에서 동작 프로토콜 구조 : -HTTP의 GET과 POST Format을 그대로 사용하지만, 데이터 전송시 인코딩 되어 전송 -스트림은 양방향성으로 전송 -SPDY는 전송지연의 최소화를 위해 BASIC 형태와 Advanced 형태를 선택 가능 특징: -항상 TLS 위에서 동작: 웹 환경의 보안성 강화에 맞춰 SPDY 하위 프로토콜로 TLS(Transport Layer Security)를 지정 사용, 따라서 HTTPS로 작성된 웹 사이트만 적용 가능함. -HTTP 헤더 압축: HTTP 헤더 압축으로 10~35% 크기 감소, 모바일 환경 지원 -바이너리 프로토콜 : 프레임을 텍스트가 아닌 바이너리로 구성해 파싱이 빠르고 오류가 적음 -Multiplexing :하나의 커넥션 안에서 다수의 독립적인 스트림을 동시에 처리 -Full Duplex interleaving: 한 스트림이 진행중에 다른 스트림이 끼어드는(interleaving) 것을 허용. 스트림의 우선 순위 설정에 지원 -Sever push :클라이언트의 요청이 없어도 서버에서 콘텐츠를 직접 푸시할수 있음 -웹사이트 재작성 불필요:서버푸시와 같은 추가 구현을 요구하는 기능을 제외하면 SPDY적용을 위해 웹 사이트 자체가 바뀔 필요가 없음(단, 브라우저, 서버가 SPDY를 지원해야 함)

Session (5계층)

-네트워크 상에서 통신할 경우 host간에 최초 연결이 되게 하고 통신 중 연결이 끊어지지 않도록 유지시켜주는 역할 계층 ** 7, 6, 5계층을 통해 data가 만들어진다. - NetBIOS

NetBIOS (5계층 프로토콜)

-네트워크의 기본적인 입출력을 정의한 규약 -IBM 의 PC-Networks, 마이크로소프트사의 MS-Networks LAN 매니저 등에서 사용함

ARP(Address Resolution Protocol) 주소 결정 프로토콜

-논리적 주소체계인 IP주소를 데이터 링크 계층의 48비트 하드웨어 주소와 연계시키는 프로토콜(IP Address로 MAC address 확인) -이더넷이나 토큰링의 데이터 링크 프레임 구성을 위해 하드웨어 주소가필요 -ARP 프로토콜 구조 -ARP Request 동작구조 (MAC address 요청) : 브로드 케스트로 전송 -ARP Replay 동작구조 (MAC address 회신) :유니캐스트 -RARP(Reverse Address Resolution Protocol) :전송하려 하는 상대방 혹은 자신의 하드웨어 주소(MAC ADDRESS)는 알고, IP 주소는 모를경우 사용하는 프로토콜, MAC Address로 부터 IP주소를 알아내는 과정 -ARP Spoofing 공경 : MAC 주소를 기반으로 해서 전송 되는 LAN상의 IP-MAC 주소 매핑을 ARP Request 브로드케스팅을 통해 알아 내어 공격자에게로 정보를 전송하게 하는 방식 - 스니퍼는 각 호스트들에게 위조한 MAC 주소(상대방의 MAC 주소= 스니퍼 MAC 주소를 보내 각 호스트의 ARP Cache를 업데이트 시키게되고 스위치에서는 스니퍼의 MAC 주소와 포트 매핑 정보가 테이블에 등록된다.) -[공격 후 정보 취득] 공격에 성공하면 두 호스트는 서로의 MAC 주소를 스니퍼의 MAC주소로 인식하고 있기 때문에 모든 트랙픽을 스니퍼에게 전달하게 됨

오류제어

-데이터 링크 계층에서 오류를 검출하여 수정처리 -BEC(오류검출방식:CRC, 패리티검사,(검출 후) 재전송:ARQ ),FEC(해밍코드)

ARQ(Automatic Repeat Request)

-데이터 수신 측에서 오류 검출 후 송신 측에 오류 사실을 알리고 재전송을 요청하여 오류를 수정하는 네트워크 오류제어 기술 - 흐름제어(flow Control) 기능과도 연계 -유형별 동작원리: 1.Stop and Wait: -송신측에서 한번에 하나의 프레임씩 전송, -수신측에서 해당 프레임에 대한 오류 검사 후 오류가없으면 ACK를 , 오류가 있으면 NAK를 보냄 -송신측은 ACK를 받으면 다음의 프레임을 보내고, NAK를 받으면 해당 프레임을 재전송(흐름제어) (Sliding Window ARQ)- 아래 2,3번 2.Go-back-N: -송신측에서는 연속적으로 순서번호를 부여한 프레임을 전송 -수신측에서는 오류가 있으면 'NAK+오류프레임 순서번호'를 송신측에 보냄 -송신측에서는 오류프레임 이후의 전체 프레임을 다시 재전송 3.Selective Repeat: -가장 많이 활용되는 방식 -Go-back-N 방식과 유사하나 좀 더 복잡한 방식 -오류 프레임 이후 전체 프레임 재전송이 아니라 해당 오류 프레임만 재전송 *추가 Adaptive ARQ : 전송효율을 고려하여 데이터 오류 발생 확률에 따라 프레임 길이를 동적으로 변경하여 전송 4.Hybrid: -FEC 방식을 적용해 오류를 수정하고, 수정 안된 프레임만 재전송 하는 방식

길쌈부호(Convolution Code)

-돌림형 부호, 부호화 기기 메모리(기억성)를 갖고 있는 채널 부호로 코드화 시킬 때 현재 입력되는 신호에 과거의 일부 신호를 함께 활용 *특징 -수학적으로 블록부호보다 덜 복잡하며, 설계 구현 복잡도는 다소 높음 -메모리 요소를 갖고, 부호어 길이가 정보비트 수에 따라 유동적임 -선형, 시불변, 유한길이의 워드를 갖는 트리부호 형식

CoAP(Constrained Application Protocol)

-레스트(REST: REpresentational State Transfer) 기반의 경량 메시지 전송 프로토콜. - 인터넷 표준 단체인 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 향후 다양한 기기가 인터넷에 연결될 것을 예상하여 만든 표준규약으로 메모리, 에너지, 성능에 제약이 있는 환경을 위한 웹 기반 프로토콜, '사물인터넷 국제표준' CoAP 의 필요성 1)지능형 사물들은 비용상의 문제,설치의 문제 등으로 인해 보통 값이 저렴한 (IEEE 802.15.4 같은) 무선 통신장치나 잡음이 굉장히 심한 (전력선 통신 같은) 유선을 통해 통신하기 때문에 통신이 불안정함 2)사물들은 일반적인 PC, 스마트폰에 비해 굉장히 느리고 메모리도 매우 작은 프로세서를 사용하기 때문에 TCP, HTTP 등은 무거울 수 있음->HTTP가 아닌 별도의 경량 프로토콜이 필요함 특징: 1.저전력:수면 중인 노드를 고려, 저전력에서 운용 가능한 프로토콜 2.RESTful: 특정 어플리케이션에 의존적이지 않고 Request/Response 형식으로 동작 3.저성능:경량의 헤더로 구성된 UDP 기반의 프로토콜로 저성능(낮은 성능의 CPU 및 Flash 256K, Ram 12K 이하) 노드의 응용계층 프로토콜 4.HTTP 호환:HTTP를 통해 CoAP 통신을 하는 M2M 노드까지의 연결 정의, URI 지원 5.비동기:비동기 트랜잭션 지원

LPWAN(Low Power Wide Area Network)

-사물인터넷 (IoT) 보급을 촉진하기 위해 원거리, 저전력, 낮은 대역폭, 저비용으로 M2M communication 을 제공 해 주는 Wireless Network 기술 -등장배경; :IoT 의 대표 응용분야에서, 지금까지 IoT 이 활성화되지 않은 요인인 통신거리, 전력소모, 월정료, 인프라 설치 비용 등을 해결하는 솔루션에 대한 필요성 증대 :기존의 IoT 확산을 위한 걸림돌인, 비용, 통신거리, 대역폭, 전력량을 개선하여 mIoT 확산을 촉진 할 수 있게 함 특징: - 저전력, 저비용, 원거리 IoT, M2M 지원 -비셀룰러 기반 전용(Property) IoT 과 셀루러 기반 NB-IoT, 2가지 표준 요구사항: 1.통신거리:Long Range, 5~40km 2.초 저전력:배터리 수명 10년이상 3.데이터 처리율: 응용분야별로 다르나 부통 수kbps 이하 4.무선칩셋 가격:$2 이하 특성 5.개별가입사용료:$1/년 이하 6.전송지연:대부분 응용이 지연에 무관 7.서비스 반경을 위한 소요 기지국수 :수천 디바이스당 하나 8.서비스 지역 및 침투:빌딩 내, 지하, 외곽지역 구성요소: 1.무선망: LPWAN 무선망 영역은 성형망으로 구성 2.장치(Device):복수 기지국으로 데이터 전송 3.기지국(based Station): 무선 통신칩이 장착된 대량의 기기들과 연결,Protocol 변환 담당(예,MQTT/CoAP -> 장치 App Protocol) 4.서버(Cloud)/NW Server: TCP/IP 기반의 네트워크(Internet), 기지국 과부하 상태를 고려하여 최적 조건의 기지국 을 선택하여 데이터 전송 - IoT 장치가 LPWAN 과 직접적으로 communication 을 할 수 없을 경우, 로컬 Gateway 는 ZigBee, BLE 등 의 SRD(Short Range Radio) 기술과 LPWAN 을 연결 해주는 고리 담당. - Gateway 는 대량의 장치 연결이 가능하고, LPWAN 과 SRD 프로토콜을 변환 - Gateway 의 보안 알고리즘을 통한 보안성 강화 장점:저전력, 원거리, 저비용, 비면허 낮은 대역폭, 높은 수신감도 단점:사업자 의존 강함 문제점 및 대응방안 - 경쟁력 확보 요구: 솔루션을 다양하게 수입하여 설치하기 보다는 여러 제약사항 하에서 최적의 솔루션을 찾는 지혜가 필요

Data Link (2계층)

-상대방과 물리적인 통신을 위한 통신로를 확립 -인접노드로 정보 전달(오류제어,흐름제어) -Data의 흐름제어: :수신측 Frame을 전달하고자 할때 수신측에서 처리 할수 있는 데이터 양을 조정 :ARQ를 통해 정지대기, 선택적, 적응적 방식 자체를 흐름제어로 본다는 의미 -오류제어(검출 및 정정): :Data가 통신로를 통과하는 동안에 오류를 검사 :BEC(CRC, 패리티검사),FEC(해밍코드) -주소지정: :헤더와 트레일러 안에는 데이터를 최종적으로 보낸 송신자와 물리주소, 다음으로 보낼 수신지 물리 주소가 삽입되어 있음. :LLC(Link Logical Control), MAC(Media Access Control) -접근제어: :서로 다른 시스템이 동일한 링크에 연결되어 있을 때 그 링크를 어떤시점에서 점유하고자 할때 접근 방식을 제어 :유선- CSMA/CD, 무선- CSMA/CA -전송 단위 : Frame -Protocol 예 : HDLC, LAP-B, LLC, PPP,FDDI -장비 : 브릿지/스위치

혼잡 제어(Congestion Control)

-송신측의 데이터 전달과 네트워크의 데이터 처리 속도 차이를 해결하기 위한 기법 - 네트워크로 유입되는 사용자 트래픽(데이터에 대한 표현)의 양이 네트워크 용량을 초과하지 않도록 유지시키는 메커니즘 기술 -일반적으로 TCP는 느린출발 알고리즘과 혼잡회피 알고리즘을 기반으로 하여 혼잡제어 수행 유형: 1.Slow start:네트워크 연결 초기에는 CNDW 크기를 전송시마다 2배씩 증가시키고, ACK 수신시 감소시키는 전송방식 2.congestion Avoidance:Ack 수신시 마다 CNWD 크기를 선형적으로 증가시키는 전송방식 3.Fast Retransmit:송신자에게 세그먼트가 무질서하게 수신되었음을 알리고 다시 수신할 Sequence Number를 알려주고 그 이후에는 Slow Start로 전송하는 방식 (보통 중복 ACK가 3번 받으면 패킷 손실로 간주하고 재전송한다.)이런경우 약한 혼잡으로 간주하고 윈도우 사이즈를 줄인다 4.Fast Recovery:Fast Retransmission 통해 손실 세그먼트를 전송한 후 Ssthresh(한계점) 1/2줄이고, Slow Start 가 아닌 Congestion Avoidance 를 수행하는 전송방식

BEC(Backward Error Correction)

-수신 측에서 오류 검출방식을 통해, 오류 발생시, 재전송을 요구하는 방식 1)오류검출 - Parity Check :정보비트 수가 적고 에러발생 확률이 낮은 경우 가장 많이 사용하는 에러 검출 방식 :어느 비트에 오류가 발생하였는지 알수 없고, 짝수개의 오류가 발생하면 오류 검출이 불가능한 단점 :구현이 간단하여 비동기식 통신에 많이 사용 -순환중복검사(CRC, Cyclic Redundancy Check) :1.송신 장치는 전송될 데이터 블록에 16 비트 또는 32비트 다항식을 적용하여 그 결과로 얻어진 코드를 그 블록에 덧붙임. :2.수신측에서는 데이터에 같은 다항식을 적용하여 그 결과를 송신측이 보내온 결과와 비교 :3.값이 일치하면 정상, 그렇지 않으면 그 데이터 블록을 재송신하도록 송신측에 요구 2)(검출후)재전송 -ARQ(Automatic Repeat Request):데이터 수신 측에서 오류 검출 후 송신 측에 오류 사실을 알리고 재전송을 요청하여 오류를 수정하는 네트워크 오류제어 기술

Checksum(검사 합)

-전송 데이터의 맨 마지막에 앞서 보낸 모든 데이터를 다 합한 합계를 보수화하여 전송 - 수신 측에서는 모든 수를 합산하여 검사하는 방법 - 1의 보수연산을 이용하여 간단한 방식이기는 하나, 워드의 순서가 바꾸어지는 오류에 대한 검출은 하지 못함 -데이터링크계층에서는 점차 사용하지 않고, 보다 강력한 CRC로 대체되는 추세 -그 상위계층에서는 S/W 구현 편리성으로 아직 일부 사용중 - 네트워크계층의 IP 헤더 (IPv4 헤더는 있으나, IPv6 헤더에는 체크섬 필드 없어짐) - 전송계층의 TCP 헤더나 UDP 헤더 등에 일부 사용 ☞ UDP 체크섬, TCP 체크섬

Transport (4계층)

-정보를 분할하고 상대편에 도달하기 전에 다시 합치는 과정을 담당하는 계층 (단위 : segment) -Establish Connections : Synchronize - Negotiate Connection - Synchronize Acknowledge - 전송 손실 및 중복되는 경우 이에 대한 처리 기능 - 세그먼트 재전송 방법에 기초 -오류제어 -Flow Control(흐름제어) : 수신측으로부터 ACK를 받기 전에 전송 측이 전송하는 데이터의 양을 조절하는 기능으로 슬라이딩 윈도우(Sliding Window) 기법을 사용. -혼잡제어 -Packet 의 처리를 그 장치의 어느 사용자 또는 어느 프로그램에 맡겨야 하는지를 식별하는 Port 번호를 사용 -신뢰성 기반의 통신에 사용 -Three-Way Handshaking -전송 단위 : Message -예 : TCP, UDP

4 Way Handshaking

-특정 네트워크에서 두개의 컴퓨터가 TCP 프로토콜을 사용하여 통신을 해제하기 우해 4가지 절차를 거치는 과정 - 상태 : 1.Fin_WAIT-1 : 클라이언트가 연결을 종료하겠다는 FIN플래그를 서버로 전송 후 ACK신호 와 FIN 신호를 대기중인 상태 2.Fin_WAIT-2: 클라이언트가 서버로부터 ACK신호 수신 후 서버로부터 Fin 신호(연결을 종료 할 준비가 됐다는 신호 수신) 대기중인 상태 3.TIME-WAIT :클라이언트가 FIN 신호 수신 후 , 서버에 ACK신호 전송한 상태 4.CLOSED : 서버와 클라이언트의 연결이 종료된 상태 *FIN_WAIT1 ACK가 없을 경우 ? 네트워크 또는 방화벽 문제로 해당서버 못찾아 지연 *FIN_WAIT2 ACK 가 없을경우? 서버에서 close() 처리못하고 대기로 인해 지연 -> FIN_WAIT1, FIN_WAIT2 지연되어 SOCKET 개수 늘어나 MEMORY 사용률 증가 방지 위해 TIME OUT 설정이 필요. EX) tcp_fin_wait2_timeout = 30

다중화(Multiplexing)

-하나의 전송로를 분할시켜, 다수의 채널로 결합 구성하는 기술 -다중화 유형: 1)주파수분할 다중화(Frequency Division Multiplexing:FDM) 2)시분할 다중화(Time Division Multiplexing: TDM) 3)파장분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing:WDM)

패리티 검사(Parrity Check)

-한 블록의 데이터 끝에 한 비트 추가, 구현이 간단하여 널리 사용 - 정보비트 수가 적고 에러발생 확률이 낮은 경우 가장 많이 사용하는 에러 검출방식 - 구현이 간단하여 비동기 통신에 많이사용 종류: 짝수 패리티(Even Parity): 1의 전체 개수가 짝수 개가 되게 함 홀수 패리티(Odd Parity): 1의 전체 개수가 홀수 개가 되게 함 -유형 1)수직패리티검사방법 -2진 부호에서 1 또는 0의 수를 홀수(또는 짝수)로 여분의 비트를 부가하여 이 2진 부호의 에러 유무를 검출하는 방법을 말하며, 수직 패리티 검사 방식은 문자(보통 7비트)＋1비트로 하여 체크 2)수평 패리티검사방법 -수직 패리티 검사와 달라서 데이터 1블록 단위로 종합하여 수평 방향의 비트열＋1비트로 하여 짝수(또는 홀수)가 되도록 부호의 오류 유무를 검출하는 방법 3)수직,수평 패리티 검사방법: 수직 패리티 검사 방식과 수평 패리티 검사 방식을 중복해서 사용하는 방식을 말한다. 동작 송신측: 1. 짝수 또는 홀수 패리티의 협의에 따라 패리티 비트 생성 2. ASCII(7bit) + 패리티비트(1bit) 전송 수신측: 1. 1의 개수를 세어 에러 유무 판단 (짝수 또는 홀수) 2. 맞지 않으면 재전송 요청 단점 - 짝수개의 에러는 검출 불가

Sliding Window 기법

-흐름제어를 위한 동적 제어 알고리즘 1.윈도우 열림동작: 수신측으로 부터 ACK가 도착하여, 윈도우의 오른쪽 경계가 오른쪽으로 이동함 -늘어난 만큼 더 많은 데이터 전송 가능 2.원도우 닫힘동작:데이터(byte)가 전송되어, 윈도우의 왼쪽경계가 오른쪽으로 이동함을 의미 - 전송측으느 이 데이터에 대해서는 더 이상 관여 할 필요 없음 3.원도우 크기결정:"윈도우 크기 = 최소값(rwnd, cwnd)" - 윈도우 크기 : 한번에 받을 수 있는 데이터양 ( 한꺼번에 송신측에서 연속해서 전송 할 수 있는 최대 프레임의 갯수를 뜻한다.) receiver window(수신측 윈도우), congestion window(혼잡 윈도우:혼잡상태가 발생하지 않도록 네트워크에서 결정) 사용. - 수신측 윈도우 ACK를 포함하고 있는 세그먼트를 사용하여 상대방에게 알려줌 - 수신 버퍼가 가득 찰 경우, 수신 윈도우의 크기는 0 이됨. - 수신 윈도우 크기가 0 이면 송신 윈도우 닫음 - 수신 프로세스의 처리속도에 송신 윈도의 크기가 비례하며, 데이터 송수신에 대한 흐름 제어 수행 - 슬라이딩 윈도우를 통해 종단간(end-to-end) 트래픽 조절 수행

IPv4/IPv6 변환기술

1.IPv4/IPv6 DUAL STACK(라우팅 관점): -IP계층에 IPv4와 IPv6와 기능 모두 설치 -IPv4/IPv6의 라우터에 장착 -프로토콜 스택수정으로 인한 과다한 비용 2.IPv4/IPv6터널링(네트워크): - IPv6헤더의 캡슐화로 실제로 IPv4 인터넷 환경상에서 IPv6 패킷을 전달 DTI(Dynamic Tunnel Interface) - IPv6 노드간에 IPv6 패킷을 IPv4 패킷 속에 포함시켜 IPv4망상으로 전달 -구현이 어려우며 복잡한 동작 과정 3.IPv4/IPv6변환(G/W 관점): -구현이 용이 : 변환방식이 투명, 변환절차 간단 - IPv4/IPv6 호스트의 프로토콜 스택에 대한 수정 필요 없음. - IPv4/IPv6의 라우터에 장착 -종단 라우터에서 IPv6를 IPv4로 변환(매핑)

데이터 전송 오류 종류

1.감좌현상(Attenuation) - 거리가 멀어질 수록 전송 신호의 세기가 약해지는 현상. 원거리 전송을 위해 아날로그 신호는 증폭기(Amplifier)를 사용하고, 디지털 신호는 리피터(Repeater) 를 사용 2.지연 왜곡(Delay Distortion) -주로 유도 전송 매체에서 발생. 전송 매체를 통해 전송되는 신호의 속도가 주파수에 따라 차이가 발생하여 간섭이 일어난다 3.잡음 (Noise) -데이터 전송시 원래의 전송신호에 다른 불필요한 신호가 더해져서 데이터에 손상을 주는 현상 -열잡음(Thermal Noise) - 전송 매체의 특성에 따른 저항으로 인해 신호 전송시 열을 발생시켜 일어나는 잡음 -상호 변조 잡음(Intermodulation Noise) - 하나의 동일한 전송매체를 통해 데이터가 전송/변조를 거치는 과정에서 생성되는 잡음. -누화 현상(Cross-talk) - 신호의 경로가 비정상적으로 결합을 하거나, 비나 습기로 인해 발생하는 현상. 전화 통화시 발생하는 혼선과 같은 현상. -충격 잡음(Impulse Noise) - 번개, 전송기의 결함등으로 인해 발생하는 과전압으로 인한 잡음. 4.에코 (Echo) -전송한 신호가 다시 돌아오는 현상 5.지터 (Jitter) -데이터 전송시 전송 신호의 위상이 일시적으로 일그러지는 현상 6.백색 잡음 -전 주파수 대역에서 발생하는 잡음

LTE 핵심기술

1.주파수 사용기술 -4세대 이동통신이 사용하게 될 주파수를 효율적으로 송수신 할 수 있는 기술 종류: .직교 주파수 다중 분할(OFDM)기술, .다중 입출력(MIMO) 기술, .소프트웨어기반 이동통신(SDR) 기술, .스마트 안테나(SR) 기술 2.엑세스 네트워크 -사용자들이 4세대 이동통신 네트워크에 접속할 수 있는 기술 - 셀 중심의 메시 네트워크, 에드혹 네트워크 기술 3.코어 네트워크 - 4세대 이동통신의 핵심 - All-IP 네트워크 4.어플리케이션 - 4세대 이동통신 단말기를 통해 유비쿼터스 브로드 밴드 서비스를 이용할 수 있도록 모바일 플랫홈과 각종 응용 프로그램 - MS의 포켓PC, 노키아의 심비안, SUN의 자바 기술

Three-way Handshaking

특정 네트워크에서 두개의 컴퓨터가 TCP 프로토콜을 사용하여 통신을 하려할때 연견 설정, 수락, 확인의 3가지를 거치는 과정 특징: 1.상태인식기능 :상대방의 정보 전달 가능 상태를 확인 가능 2.TCP 플래그 사용:TCP 헤더정보에 사용하는 TCP 플래그로 정보전달 준비 3.동기식 절차 진행:Client의 정보 전달 준비 요청을 시작으로 3단계에 걸쳐 동기식 진행 절차: 1.연결설정요구: - Client가 TCP 헤더의 SYN 플래그를 지정한 세그멘트를 전송 - Seq(일련번호 x, ex:100) 2.연결수락: -연결설정요구를 받은 Server 프로세스는 응답과 연결 요청을 전송 -ACK:SYN(연결설정 요구에 대한응답) - SYN: 교신과정의 진행을 의미하는 플래그 - Seq(일련번호 y, ex:2000) -ACK Seq(일련번호 x+1, ex:101) 3.확인응답: -서버의 연결설정에 대한 응답 -ACK:SYN에 대한 응답 -Seq(일련번호 x+1, ex:101) -ACK Seq(일련번호 y+1 ex: 2001) -위 3번의 통신이 정상적으로 이루어지면 서로의 포트가 ESTABLISHED되면서 연결됨