[Network Basic] 프로토콜의 기능 및 특성

프로토콜이란?

컴퓨터 네트워크를 하기 위한 송,수신 장치간의 통일된 통신 규약

 

독점적 프로토콜

• 특정 업체의 장비를 우선 지원
• legacy 프로토콜이라고도 함
• ex) SNA, XNS, IPX/SPX, AppleTalk 등

 

비독점적 프로토콜

• 업계 공통으로 사용
• ex) TCP/IP

 

프로토콜의 기본 요소

• 구문(Syntax) : 데이터의 구조나 형식, 부호화, 신호의 크기 등을 규정
• 의미(Semantics) : 데이터를 해석하여 어떤 동작으로 처리해야 하는지에 대한 조정과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정
• 타이밍(Timing) : 속도와 순서를 결정, 데이터를 언제 얼마나 빠르게 전송할 것인지에 대한 규정

 

프토토콜의 기능

1. 단편화와 재조립(Fragmentation and Reassembly)

• 단편화(Fragmentation or segmentation)
  • 주어진 데이터를 효율적으로 전송하기 위해 전송가능한 일정한 크기의 작은 데이터 블록으로 나누는 것
  • 일반적으로 단편화된 데이터의 크기가 작을수록 오류제어를 효율적으로 할 수 있으며, 네트워크 트래픽이 줄어든다.
  • 하지만 데이터 블록을 너무 작게 단편화 하면 그만큼 단편화와 재조립 하는 시간이 소요되므로 전송효율이 떨어진다.
• 재조립(Reassembly)
  • 송신 측에서 단편화해서 보낸 데이터 블록을 수신 측에서 재구성하여 원래의 데이터로 복원하는 과정

 

2. 캡슐화(Encapsulation)

• 상위 계층의 데이터에 각종 제어 정보(헤더나 트레일러 등)를 추가하여 하위계층으로 내려 보내는 과정
• 제어정보에는 송,수신 주소와 에러검출 코드, 프로토콜 제어 정보 등이 포함된다.

 

3. 연결 제어(Connection Control)

• 통신 개체(entity)간의 연결을 제어
• 연결설정, 데이터 전송, 연결 해제의 3단계

 

4. 흐름 제어(Flow Control)

• 데이터의 전송량이나 전송 속도 등을 제어
• 송수신 개체간의 처리 속도 차이를 조정하거나 수신 개체에서 처리할 수 있는 데이터 분량만큼만 송신 개체에 보내도록 함
• 인터넷의 경우 종단간(End-to-End) 흐름제어는 전송계층(Transfer Layer)이 담당한다.

 

5. 오류 제어(Error Control)

• 전송하면서 발생하는 오류를 검출하거나 정정하는 기능
• 오류가 발생할 경우 재전송을 요구하거나 정정하는 등 필요한 조치를 취함

 

6. 동기화(Synchronous)

• 두 개의 통신 개체가 동시에 같은 상태를 유지 하도록 하는 것
• 즉, 송신 개체와 수신 개체의 타이밍을 맞추는 것을 의미

 

7. 주소 지정(Addressing)

• 송수신지의 주소를 부여함으로써 데이터의 정확한 전송을 보장하는 것

 

8. 다중화(Multiplexing)

• 하나의 통신회선을 여러 통신 개체들이 동시에 접속할 수 있는 기술

 

프로토콜의 전송 방식

 

1. 비트방식

• 특별한 의미를 갖는 플래그 비트를 데이터의 앞이나 뒤에 포함하여 전송하는 방식
• ex) SDLC, HDLC

 

2. 바이트 방식

• 데이터의 헤더(Header)에 각종 제어 정보를 포함하여 전송하는 방식
• ex) DDCM

 

3. 문자 방식

• 특수 제어 문자(SOH, STX, ETX, ETB, EOT, ENQ, DLE, SYN, ACK NAK 등)를 사용하는 방식
• ex) BSC

 

프로토콜의 특성

 

1. 직접적/간접적 프로토콜의 특성

• 직접적 : 두 통신 시스템이 점대점 형태(point_to_point topology)로 서로 통신을 함에 있어 다른 중재를 받지 않고 동시에 직접 송수신이 가능

 

• 간접적 : 여러 개의 통신 시스템이 하나의 시스템에 연결되어 통신을 하는 형태
• 중간의 교환기가 데이터를 교환해주는 통신

 

단일체/구조적 프로토콜의 특성

• 단일체 프로토콜 : 통신에 관한 모든 기능을 하나의 프로토콜이 수행
• 단일체 프로토콜 : 처리할 수 있는 양보다 더 큰 데이터가 오면 처리할 수 없어 한계가 있음
• 구조적 프로토콜 : 통신을 담당하는 프로토콜을 구조적으로 나눔으로써 해결
• 구조적 프로토콜 : 프로토콜을 계층적으로 나누어 낮은 계층에서부터 상위 계층으로 서비스를 제공하는 형태

 

대칭/비대칭 프로토콜의 특성

• 대칭(Symmetric)적 프로토콜 : 상호 통신을 하는 관계가 대응되는 관계에 위치에서 서로 통신이 이루어지는 것
• 대칭(Symmetric)적 프로토콜 : ex) peer_to_peer
• 비대칭(Asymmetric)적 프로토콜 : 서버/클라이언트 관계의 위치에서 통신이 이루어지는 것
• 비대칭(Asymmetric)적 프로토콜 : ex) HDLC(High-level Data Link Control)

 

표준/비표준 프로토콜의 특성

• 표준 프로토콜 : 어느 시스템이나 모두 다 사용 가능한 프로토콜
• 비표준 프로토콜 : 특정 시스템이나 특별한 경우에만 사용 가능한 프로토콜

 

프로토콜 표준화 기구

• 국제 표준화 기구(ISO : International Standard organization)
• 국제 전기통신연합(ITU : International Telecommunication Union)
• ITU-R(ITU Radio communication Sector)
• ITU-T(ITU Telecommunication Standardization Sector)
• ITU-D(ITU Development Bureau)
• 미국표준협회(ANSI : American National Standards Institue)
  전기전자기술자협회(IEEE : Institue of Electrical and Electronics Engineers)
• 전미전자산업협회(EIA : Electronic Industries Association)
• 한국정보통신기술협회(TTA : Telecommunication Technology Association)
• 한국전자통신연구소(Electronics and Telecommunication Research Institue)