[정보처리기사실기] 프로토콜 / 흐름제어 / 오류제어

4과목. 네트워크

📒 05. 프로토콜

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1. 프로토콜

(1) 프로토콜의 개념

• 컴퓨터나 통신 장비 간 원활한 데이터 교환을 위한 표준화된 통신 규약

프로토콜은 약속의 덩어리

(2) 통신 프로토콜의 기본요소

• a) 구문(Syntax)
  - 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정
• b) 의미(Semantics)
  - 전송을 위한 협조 사항 및 오류 관리 제어 정보 규정
• c) 타이밍(Timing)
  - 통신 속도, 메시지 순서 제어 등 규정

 

2. 흐름제어

(1) 흐름제어의 개념

• 수신 측의 처리 능력에 맞춰 송신 측에서 데이터의 전송량이나 속도를 조절하는 기능

(2) 흐름제어의 주요 방식 ⭐

• a) Stop and Wait 방식
  - 각 패킷 전송 후 확인 응답을 받고 나서 다음 패킷을 전송하는 방법
  - 전송 효율이 낮음
• b) Sliding Window 방식
  -수신 측에서 설정한 윈도우 크기만큼 송신 측에서 확인 응답 없이 패킷을 연속적으로 전송하는 방법
  - 전송 효율 크게 향상시키는 방식
• c) 피기배킹(Piggybacking)
  - 양방향 통신에서 정보 프레임과 응답 프레임을 동시에 교차 전송하는 방식
  - 전송 프레임에 응답 기능을 포함시켜 효율을 높임

네트워크 계층에서 사용하는 프로토콜 : IP 

IP 헤더 값에는 목적지 주소가 있음 패킷에 있는 헤더를 열어야지 패킷이 있음 그래서 패킷 전송이라고 함

전송 계층에서 사용하는 프로토콜 : TCP 

 

3. 오류제어

(1) 오류제어의 개념

• 전송 중에 발생하는 오류를 검출하고 정정하는 기능

(2) 오류제어의 주요 방식 ⭐

• a) Stop and Wait ARQ
  - 데이터 전송 후, 수신 측으로부터 확인 응답을 받을 때까지 대기하고, 그 후에 다음 데이터 전송하는 기법
• b) Go Back N ARQ
  - 데이터를 전송하다가 오류가 발생한 지점부터 모든 데이터를 재전송하는 기법
  - 중복 전송의 단점 존재
• c) Selective Repeat ARQ
  - 오류가 발생한 프레임만 재전송하는 기법
  
• d) Adaptive ARQ
  - 전송 효율을 최대화하기 위해 데이터 프레임의 길이를 동적으로 조정하는 방식

ARQ(Automatic Repeat Request)는 다시 재전송받는 것

(3) 오류 발생원인

• a) 감쇠(Attenuation)
  - 신호가 점점 약해지는 현상
• b) 지연 왜곡(Delay Distortion)
  - 각 신호의 도달 시간 차이로 인해 왜곡 발생
• c) 상호 변조 잡음(Intermodulation Noise)
  - 주파수 간의 상호작용으로 원하지 않는 신호가 혼합되어 발생하는 잡음
• d) 충격 잡음(Impulse Noise)
  - 순간적으로 높은 진폭의 잡음

(4) 전송 오류 제어 방식

• a) 전진 오류 수정(FEC, Forward Error Correction)
  - 수신 측에서 스스로 오류를 검출하고 수정하는 방식
  - ex) 해밍 코드(Hammimng Code), 상승 코드(Reed-Solomon Code) 등
• b) 후진 오류 수정(BEC, Backward Error Correction)
  - 오류 발견 시 송신 측에 재전송을 요구하는 방식
  - 오류 제어는 ARQ에 의해 수행됨

(5) 오류 검출

• a) 패리티(Parity) 검사
  - 패리티 비트를 통해 오류 검출
• b) 순환 중복 검사(CRC, Cyclic Redundancy Check)
  - 데이터 뒤에 오류 검출 코드인 FCS를 추가하는 방식
• c) 체크섬(Checksum)
  - 간단한 방법으로 데이터 오류 검출
• d) 해밍코드(Hamming Code)
  - 수신 측에서 오류를 검출하고 자동으로 수정하는 방식
• e) 상승코드
  - 순차적 디코딩 및 한계값 디코딩을 사용한 오류 수정 방식

 

보안의 3요소

- 기밀성(데이터를 아무나 보면 안 되기 때문에 암호화)

- 무결성(데이터는 인가된 사용자만 인가된 방법으로 변경해야 함)

- 가용성(내가 이 데이터를 원할 때 언제든지 사용할 수 있어야 함)

 

참고자료

흥달쌤,  '흥!나게 합격 달성! 2024 정보처리기사 실기 클래스'

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