IT 프로젝트 정보 시스템 구축 관리 (1) - (정보시스템 구축 관리) [정보처리기사 필기]

네트워크 관련 신기술

IoT(Internet of Things, 사물인터넷)

정보 통신 기술을 기반으로 사람, 사물, 공간, 데이터 등 모든 사물을 인터넷으로 연결시켜주는 기술

M2M (Machine to Machine, 사물 통신)

무선 통신을 이용한 기계와 기계 사이의 통신

모바일 컴퓨팅 (Mobile Computing)

휴대형 기기로 이동하면서 자유롭게 네트워크에 접속하여 업무를 처리할 수 있는 환경

그리드 컴퓨팅 (Grid Computing)

물리적으로 분산된 컴퓨터 자원을 초고속 인터넷 망으로 격자 구조로 연결함으로써 하나의 고성능 컴퓨터처럼 사용

클라우드 컴퓨팅 (Cloud Computing)

컴퓨터 자원을 중앙 컴퓨터에 두고 인터넷 기능을 하는 단말기로 언제 어디서나 인터넷을 통해 컴퓨터 작업을 수행할 수 있는 환경

모바일 클라우드 컴퓨팅 (Mobile Cloud Computing)

모바일 + 클라우드로 모바일로 클라우드 인프라를 구성하여 정보와 자원을 공유하는 ICT 기술

인터클라우드 컴퓨팅 (Inter-Cloud Computing)

각기 다른 클라우드 서비스를 연동하거나 컴퓨팅 자원의 동적 할당이 가능하도록 여러 클라우드 서비스 제공자들이 제공하는 클라우드 서비스나 자원을 연결하는 기술

메시 네트워크 (Mesh Network)

차세대 이동통신, 홈네트워킹, 공공 안전 등 특수 목적을 위한 네트워크 기술, 대규모 디바이스의 네트워크 생성에 최적화

와이선(Wi-SUN)

스마트 그리드와 같은 장거리 무선 통신을 필요로 하는 IoT 서비스를 위한 저전력 장거리 통신 기술

NDN (Named Data Networking)

콘텐츠 자체의 정보와 라우터 기능만으로 데이터 전송을 수행하는 기술

NGN (Next Generation Neworking)

유선망 기반의 차세대 통신망으로, 이동 사용자까지 목표로 하여 완전한 이동성 제공을 목표

SDN (Software Defined Networking)

네트워크를 컴퓨터처럼 모델링하여 여러 사용자 각각의 소프트웨어들로 네트워킹을 가상화 하여 제어하고 관리하는 네트워크

NFC (Near Field Communitcation)

고주파를 이용한 근거리 무선 통신 기술

UWB (Ultra WideBand)

짧은 거리에서 많은 양의 디지털 데이터를 낮은 전력으로 전송하기 위한 무선 기술, 무선 디지털 펄스라고도 한다.

피코넷 (PICONET)

여러 개의 독립된 통신장치가 블루투스 기술이나 UWB 기술을 사용하여 통신망을 형성하는 무선 네트워크 기술

WBAN (Wireless Body Area Network)

웨어러블 또는 몸에 심는 형태의 센서나 기기를 무선으로 연결하는 개인 영역 네트워킹 기술

GIS (Geographic Information System)

지리적인 자료를 수집, 저장, 분석, 출력할 수 있는 컴퓨터 응용 시스템. 위성을 이용해 사물의 위치 정보를 제공

USN (Ubiquitous Sensor Network)

각종 센서로 수집한 정보를 무선으로 수집할 수 있도록 구성한 네트워크. 사물의 인식 정보, 환경정보를 탐지하여 네트워크에 연결 - 정보 관리

SON (Self Organizing Network)

주변 상황에 맞추어 스스로 망을 구성하는 네트워크

애드 혹 네트워크 (Ad-hoc Network)

재난 현장과 같이 별도의 유선망을 구축할 수 없는 장소에서 모바일 호스트만을 이용하여 구성한 네트워크

네트워크 슬라이싱 (Network Slicing)

5G의 핵심기술 중 하나로 네트워크에서 하나의 물리적인 코어 네트워크 인프라를 독립된 다수의 가상 네트워크로 분리하여 각각의 네트워크를 통해 고객 맞춤형 서비스를 제공하는 것을 목적으로 하는 네트워크 기술

저전력 블루투스 기술 (Bluetooth Low Energy)

일반 블루투스와 동일한 주파수 대역을 사용하지만, 연결되지 않은 대기 상태에서는 절전 모드를 유지하는 기술

지능형 초연결망

스마트 시티, 스마트 스테이션 등 4차 산업혁명 시대를 맞아 새로운 변화에 따라 급격하게 증가하는 데이터 트래픽을 효과적으로 수용하기 위해 시행되는 정부 주관 사업

네트워크 구축

네트워크는 정보를 전달하기 위해 통신 규약에 의해 연결된 통신 설비의 집합.

성형 (Star, 중앙 집중형)

중앙에 중앙 컴퓨터를 중심으로 단말 장치들이 연결되는 구조

• P2P 방식으로 회선 연결, 각 단말들은 중앙 컴퓨터를 통해 데이터 교환
• 단말장치 추가, 제거 쉬움 <-> 중앙 컴퓨터 고장 시 전체 기능 정지
• 교환 노드의 수가 가장 적음

링형 (Ring, 루프형)

컴퓨터와 단말장치들을 P2P 방식으로 연결

• 분산 및 집중제어 모두 가능
• 단말장치 추가, 제거 및 기밀 보호 어려움 + 각 단말장치에 전송 지연 발생
• 단방향/양방향 전송 가능.
• 단방향의 경우 회선 중 하나라도 고장나면 전체 통신망에 영향

버스형 (Bus)

한 개의 통신 회선에 여러 대의 단말 장치가 연결되어 있는 형태

• 물리적 구조 간단, 단말장치 추가 제거 용이
• 단말장치 고장 시 통신망 전체에 영향 x (신뢰성 높음)
• 기밀 보장 어려움. 회선 길이의 제한

계층형 (Tree, 분산형)

중앙 컴퓨터와 일정 단말 장치는 하나의 회선, 그 이웃들은 중간 단말장치로부터 다시 연결 (트리)

• 분산 처리 시스템을 구성하는 방식

망형 (Mesh)

모든 지점의 컴퓨터와 단말장치를 서로 연결시킨 생타

• 노드의 연결성 높음 = n이 노드 수일때 (n * n-1)/2개 회선 필요, 포트는 n-1개
• 많은 단말장치, 많은 통신에 유리
• 회선 장애시 다른 경로를 통해 데이터 전송 가능.

 

네트워크 분류

근거리 통신망 (LAN)

• 가까운 거리에 있는 노드들을 연결하여 구성 (회사, 학교, 연구소..)
• 속도 빠름, 에러 발생률 낮음
• 버스형이나 링형 구조 사용

광대역 통신망 (WAN)

• 국가 간, 대륙 간 등 먼 거리에 위치한 컴퓨터 네트워크
• 통신속도 느림, 에러 발생률 높음
• LAN으로 연결한 통신망들을 연결하는 방식으로 사용

스위치

LAN과 LAN을 연결하여 훨씬 큰 LAN을 만드는 장치

OSI 7계층에 따라 L2, L3, L4, L7로 분류 (상위는 하위 기능 포함)

종류	기능
L2	OSI 2계층, MAC 주소 기반으로 프레임 전송, 동일 네트워크 간만 연결 가능
L3	OSI 3계층, IP 주소 기반으로 패킷 전송, 서로 다른 네트워크 간 연결 가능
L4	OSI 4계층, IP주소 + TCP/UDP 기반 로드밸런싱(트래픽 분산) 추가
L7	OSI 7계층, IP, TCP/UDP 포트 정보에 패킷 내용가지 참조해 정교한 로드밸런싱

 

스위칭 방식

스위치가 프레임을 전달하는 방식에 따라 다름

• Store and Foward : 데이터를 모두 받은 후 스위칭
• Cut- through : 데이터의 목적지 주소만 확인 후 바로 스위칭
• Fragment Free : 두 방식의 장점 결합

 

백본 스위치 (Backbone Switch)

여러 네트워크들을 연결할 때 중추적 역할을 하는 네트워크인 백본에서 스위칭

모든 패킷이 지나가는 네트워크 중심에 배치 (주로 L3)

 

Hierachical 3 Layer 모델

대규모 네트워크 환경에서 다양한 프로토콜, 세부적 구성을 구성할 때 사용하는 계층 구조

Access Layer	네트워크 접속 시 최초로 연결되는 지점이다. 사용자들로 부터 오는 통신을 집약해 디스트리뷰션 계층으로 전송한다. (L2 스위치 사용)
Distribution Layer	액세스 계층의 장치가 연결되는 지점 액세스 계층으로부터 오는 통신을 집약해 코어 계층으로 전송 (라우터, L3 스위치 사용)
Core Layer	디스트리뷰션 계층에서 오는 통신을 집약해 인터넷에 연결 백본 스위치 사용

경로 / 트래픽 제어

경로 제어

한 경로에 데이터 양이 집중되는 것을 피하면서, 최적의 패킷 교환 경로를 결정하는 기능

• 경로 제어는 라우팅 테이블을 참조하여 라우터에 의해 수행
• 제어 요소 : 성능 기준, 경로의 결정 시간/장소, 발생지, 경로 정보의 갱신 시간

 

경로 제어 프로토콜

IGP (내부 게이트웨이 프로토콜)	하나의 자율 시스템(AS) 내의 라우팅에 사용 RIP (Routing Information Protocol) - 가장 널리 사용되며 소규모 네트워크에 효율적 - distance vector 알고리즘을 사용하여, 30초마다 모든 라우터에 정보를 알림 OSPF (Open Shortest Path First Protocol) - 대규모 네트워크에 사용 - 라우팅 정보에 변화가 생기면 벼화된 부분만 알림
EGP (외부 게이트웨이 프로토콜)	AS 간의 라우팅 (게이트웨이 간) 에 사용되는 프로토콜
BGP (경계 게이트웨이 프로토콜)	AS 간의 라우팅 프로토콜로 EGP의 단점 보완 (초기 연결시 라우팅 테이블을 교환 - 이후 정보만 교환)

 

트래픽 제어

네트워크 성능 유지, 보호를 위해 패킷의 흐름, 양을 조절하는 기능

 

흐름 제어 (Flow Control)

송수신 측 사이에 전송되는 패킷의 양이나 속도 규제

처리 속도, 버퍼 크기의 차이에 의해 발생할 수 있는 버퍼 오버플로우 방지

Stop-n-wait	수신측에서 확인 (ACK)을 받아야 다음 패킷 전송, 한번에 패킷 1개씩
Sliding Window	ACK를 받지 않더라도 미리 정해진 패킷 수만큼 전송 (Window 크기) 상황에 따라 Window 크기 변화

 

혼잡 제어 (Congestion Control)

네트워크 내의 패킷 수를 조절하여 오버플로우 방지

AIMD(Addictive Increase / Multicative Decrease)	주기마다 패킷이 문제없이 도착하면 window 크기를 1씩 증가 혼잡 발생 (전송 실패)시 속도를 절반으로 줄임
Time out	ACK가 시간이 지나도 오지 않으면 혼잡 상황 발생. Window Size를 1로 줄임
Slow Start	각각 ACK 패킷마다 창 크기를 1로 늘림 (주기마다 2배로 늘어남) -> AIMD보다 빠르게 늘어남 혼잡 발생 시 Window size를 1로 줄임 혼잡 발생 당시의 Window Size 절반까지 위와 같이 증가
Congestion Avoidance	혼잡 발생 당시의 Window Size 절반 이상이 되면 AIMD 방식처럼 1씩 증가
Fast Retransmit	순서대로 잘 도착하면 다음 패킷 순번의 ACK을 수신측이 송신측으로 보내나, 문제 발생 시 문제가 되는 순번의 ACK를 보내게 됨.
Fast Recovery	수신측에서 내가 이미 보낸 패킷의 ACK를 받으면, 굳이 대기시간 타이머가 지나지 않아도 문제가 발생했다는 것을 알고 빠르게 재전송 위의 ACK가 3번 겹치게 되었을 때 (3 duplicate ACK), 혼잡이 발생했다고 생각 Window size를 1로 줄이지 않고, 반으로 줄인 뒤 Congestion Avoidance 방식처럼 증가

 

교착상태(Dead Lock) 방지

교착 상태는 두 개 이상의 작업이 서로 상대방이 끝나기 만을 기다리고 있는 형태

송/수신측의 메모리가 꽉 차 패킷이 나가야 다음 패킷이 들어오는데, 나가지도 못하고 들어오지도 못하는 현상

발생 시 교착상태에 빠진 단말장치를 선택해 패킷 버퍼 폐기.

 

전문가가 아니라 정확하지 않은 지식이 담겨있을 수 있습니다.
언제든지 댓글로 의견을 남겨주세요!