[데이터통신] 인터넷 고속 접속 서비스

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<h1 id="종합-정보-통신망isdn--integrated-service-digital-network">종합 정보 통신망(ISDN : Integrated Service Digital Network)</h1> <p>음성 및 비음성의 다양한 통신 서비스를 하나의 통신망을 통하여 <strong>종합적으로 서비스</strong>해주는 통신 시스템</p> <p>즉, 기존의 음성 서비스를 제공하는 공중 교환 전화망(PSTN), 데이터 통신 서비스를 제공하는 공중 교환 데이터망(PSDN)과 무선이나 별개의 통신망을 통하여 화상 서비스 받는 등 <strong>모든 통신망을 하나의 디지털 네트워크</strong>를 통하여 제공하는 통신망 기술</p> <ul> <li>모든 정보 통신망을 하나의 통신망으로 통폐합하여 <strong>확장성과 재배치성</strong>이 좋다</li> <li>동시에 복수 통신이 가능</li> <li>모든 통신 선로와 교환기를 디지털화</li> <li>기존 전화망은 디지털 교환기와 연결하여 <strong>기본 서비스</strong>(2B+D)를 제공</li> <li>규모가 큰 사용자와 기업은 광케이블을 설치하여 <strong>1차군 서비스</strong>(23B+D, 30B+D)를 제공</li> <li>통신망의 중복 투자를 피할 수 있어 <strong>경제적</strong></li> <li>통신망의 교환 접속 기능에는 회선 교환 방식과 패킷 교환 방식이 존재</li> <li>64Kbps 1회선 교환 서비스가 기본</li> </ul> <h2 id="isdn-서비스">ISDN 서비스</h2> <ul> <li> <p><strong>베어러 서비스</strong>(Bearer Service)<br /> 통신망이 제공할 수 있는 회선 교환, 패킷 교환 등 전달되는 데이터에 변형을 주지 않고 그대로 전달만 하는 서비스.</p> <p>OSI 모델의 <strong>하위 계층</strong>(물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층)의 기능을 제공하는 서비스</p> </li> <li> <p><strong>텔레 서비스</strong>(Tele Service)<br /> 실제로 단말을 조작하고 통신하는 이용자측의 서비스. 전화/비디오텍스/팩시밀리/텔렉스 등 협대역 서비스와 고품질의 음성, 화상 회의 등 64Kbps에서 2Mbps까지 이르는 광대역 서비스.</p> <p>전송 기능 외에 정보 처리 기능까지 서비스하며 <strong>OSI 모델의 전 계층</strong>의 기능을 제공</p> </li> </ul> <h2 id="isdn이-제공하는-채널의-종류">ISDN이 제공하는 채널의 종류</h2> <table> <thead> <tr> <th>채널</th> <th>신호 속도</th> <th>내용</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>B(Bearer)</td> <td>64Kbps</td> <td>- 음성이나 데이터 전송을 위한 디지털 채널<br />- 기본적인 이용자 데이터 채널로 PCM화된 디지털 음성이나 회선 교환 혹은 패킷 교환 등에 이용<br />- 고속의 데이터는 회석 교환 방식이나 패킷 교환 방식을 이용<br />- 팩시밀리, 저속의 비디오 데이터를 전송할 때 사용되기도 한다</td> </tr> <tr> <td>D(Data)</td> <td>16Kbps/64Kbps</td> <td>- 회선 교환의 신호 채널로 사용<br />- 소량의 사용자 데이터를 전송하는 기능 제공<br />- 서비스 제어를 위한 채널과 저속의 패킷 전송 채널로 사용<br />- 패킷 교환이나 신호를 기다리지 않는 저속 원격 계측에도 사용<br />- 텔레텍스, 비상 서비스, 에너지 관리 등에 이용</td> </tr> <tr> <td>H(Hybrid)</td> <td>384Kbps(H0)<br />1536Kbps(H11)<br />1920Kbps(H12)</td> <td>- 고속의 사용자 정보를 위해 사용<br />- 고속의 회선 교환, 패킷 교환, 디지털 전용선에서 이용</td> </tr> <tr> <td>A</td> <td>4Khz</td> <td>- 아날로그 가입자선 정보 채널</td> </tr> <tr> <td>C</td> <td>8Kbps</td> <td>- 아날로그 디지털 복합 가이자선 정보 채널</td> </tr> </tbody> </table> <ul> <li><strong>BRI</strong>(Basic Rate Interface, 기본 속도 인터페이스)<br /> 가정이나 소규모 사무실 등의 사용자를 위한 ISDN 서비스<br /> 2B+D라 불리는 두 개의 B채널과 한 개의 D 채널로 구성 <blockquote> <p>물리적 속도 : 2B + D + <strong>오버헤드</strong> = <strong>192Kbps</strong></p> </blockquote> </li> <li><strong>PRI</strong>(Primary Rate Interface, 1차군 접속 서비스)<br /> ISDN 회선을 많이 사용하는 기업체나 학교 등에서 사용되는 서비스<br /> <strong>23B+D</strong>(북미식, 1536Mbps), <strong>30B+D</strong>(유럽식, 1920Mbps) 등 다양한 방식이 존재<br /> D채널은 <strong>64Kbps</strong>를 사용하고 오버헤드로 <strong>8Kbps</strong>를 사용</li> </ul> <h2 id="기능-그룹">기능 그룹</h2> <p>각 장치들의 경계점을 명확하게 규정하기 위해 사용</p> <ul> <li>NT(Network Terminal, 망 종단장치)</li> <li>TE(Terminal Equipment, 사용자 관련 장비)</li> </ul> <table> <thead> <tr> <th>기능 그룹</th> <th>기능</th> <th>사용 예</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>TE1</td> <td>- ISDN 접속 기능을 가진 단말기</td> <td>ISDN 전화기, ISDN용 컴퓨터</td> </tr> <tr> <td>TA</td> <td>- Terminal Adapter<br />- 아날로그 접속 기능 단말기</td> <td>일반 전화기</td> </tr> <tr> <td>TE2</td> <td>- TE2 단말 장치에 ISDN 접속 기능을 제공<br />- 프로토콜 변환 기능, 속도 변환 기능을 제공</td> <td>ISDN용 모뎀(S-Card)</td> </tr> <tr> <td>NT1</td> <td>- 선로의 종단점으로 다중화기 기능, DSU 기능 제공<br />- 1계층 지원, 비트 동기</td> <td> </td> </tr> <tr> <td>NT2</td> <td>- 교환 기능, 집중화 기능, 라우터 기능 제공<br />- 2, 3계층 지원</td> <td> </td> </tr> </tbody> </table> <h2 id="접속점">접속점</h2> <p>전산망 기기가 타인의 전산망 기기와 접속되는 경우에 그 설치와 보전에 관한 책임의 한계를 명확하게 구분하기 위한 접속점</p> <ul> <li> <p>U(User)<br /> 외부망과 내부망을 구분하는 경계점</p> </li> <li> <p>T(Terminal)<br /> NT1과 NT2 사이에 기준점으로 사용자와 네트워크와의 경계점</p> </li> <li> <p>S(System)<br /> 각각의 ISDN 단말기들에게 제공되는 인터페이스로 사용자 단말기와 네트워크 장비가 구분되는 경계점</p> </li> <li> <p>R(Rate)<br /> 비 ISDN 단말기와 TA사이의 인터페이스로서 일반 단말기와 ISDN용 장비를 구분하는 경계점</p> </li> </ul> <h1 id="atmasynchronous-transfer-mode-비동기-전송-방식">ATM(Asynchronous Transfer Mode, 비동기 전송 방식)</h1> <p>80년대에 N-ISDN(협대역 종합 정보 통신망)이 완성되었으나, N-ISDN으로는 HDTV 등의 화질을 수용한다는 것이 불가능하였고, 결국 <strong>B-ISDN(광대역 ISDN)</strong>이 출현하게 되었다. 이를 <strong>실현하기 위한 방법</strong>으로 등장한 것이 ATM이다</p> <ul> <li>데이터를 일정한 크기인 <code class="language-plaintext highlighter-rouge">셀</code>로 구분하여 순서대로 전송하는 자료의 전송방식</li> <li>고정 길이 패킷(셀)을 전송하므로 송수신 처리가 단순</li> <li><strong>셀 단위로 동기</strong>가 이루어지기 때문에 <strong>오버헤드가 줄어들어</strong> 고속 전송이 가능</li> <li>B-ISDN과 결합하여 전 세계 네트워크의 고속 상호 연결을 가능하게 한다</li> <li>비동기식 다중화 방식을 사용</li> <li>양 끝단 간 오류와 흐름을 제어하므로 어떤 종류의 서비스라도 제공할 수 있다</li> <li>멀티미디어 서비스에 적합</li> </ul> <h2 id="프로토콜-구조">프로토콜 구조</h2> <ul> <li>단계 <ul> <li>관리 단계(Management Plane) : 망 관리를 담당 <ul> <li>단계 관리(Plane Management)</li> <li>계층 관리(Layer Management)</li> </ul> </li> <li>제어 단계(Control Plane) : 제어 정보를 전송</li> <li>사용자 단계(User Plane) : 사용자 정보 전송</li> </ul> </li> <li>계층 <ul> <li>제어 상위 계층(Control Higher Layer) - 어플리케이션 담당</li> <li>사용자 정보 상위 계층(User Information Higher Layer)</li> <li>ATM 변환 계층(ATM Adaptation Layer) - <strong>48바이트 이내</strong>로 데이터를 잘라내서 <strong>페이로드</strong>를 제작</li> <li>ATM 계층(ATM Layer) - 프레임 제작, 헤더 정의</li> <li>물리 계층(Physical Layer) - 전송에 적합한 신호 혹은 비트로 변환</li> </ul> </li> </ul> <h2 id="셀의-구조">셀의 구조</h2> <p>총 53바이트이며, 5바이트의 헤더와 48바이트 페이로드로 구성</p> <ul> <li> <p>GFC(Generic Flow Control, 4Bit)<br /> 트래픽 제어 정보를 표시</p> </li> <li> <p>VPI(Virtual Path Identifier, 8Bit)<br /> 경로 배정용으로 사용</p> </li> <li> <p>VCI(Virtual Channel Identifier, 16Bit)<br /> 채널 배정용으로 사용</p> </li> <li> <p>PT(Payload Type, 3Bit)<br /> 사용자 정보와 망 정보를 구분</p> </li> <li> <p>CLP(Cell Lose Priority, 1Bit)<br /> 셀 폐기 우선순위를 표시</p> </li> <li> <p>HEC(Header Error Control, 8Bit)<br /> 셀 헤더의 오류 제어</p> </li> </ul> <h1 id="adslasymmetric-digital-subscriber-비대칭-디지털-가입자-회선">ADSL(Asymmetric Digital Subscriber, 비대칭 디지털 가입자 회선)</h1> <p>기존에 전화망을 이용한 통신은 최대 56Kbps까지의 속도를 보장하였으나, 멀티미디어 통신은 불가능하였고 인터넷의 폭발적 사용 증대로 인해 저렴하고 빠른 데이터 통신이 요구되었다.</p> <p>전화망은 음성 신호를 실어 나르기 위해 설계된 네트워크이다. 음성 대역만을 전송하면 되므로 보호 대역을 고려하고 4,000Hz의 기본 주파수만을 사용하였다. 하지만 고속의 데이터 통신이 요구되면서 비 사용중인 4,400Hz에서 <strong>1MHz인 대역폭을 이용하여 고속의 데이터 전송</strong>을 제공하는 기술</p> <ul> <li>ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)</li> <li>HDSL(High-data rate Digital Subscriber Line)</li> <li>SDSL(Single line Digital Subscriber Line)</li> <li>VDSL(Very High bit rate Digital Subscriber Line)</li> </ul> <p><br /></p> <ul> <li>전화 음성 신호를 실어 나르는 기존의 전화망은 그대로 사용하면서 고속의 데이터 통신 서비스를 제공받을 수 있다</li> <li>데이터 통신을 사용하기 위해서는 전화를 걸어야 하는 단점은 있지만 일단 접속이 되면 사용 시간과 무관하게 계속적으로 사용 가능</li> <li>인터넷 사용 시 데이터 흐름은 서버로부터 받는 데이터가 대부분인데 반해 사용자가 발생하는 데이터는 그리 많지 않다. 따라서 이러한 데이터 흐름을 반영하여 하향/상향 채널화하고 각각 다른 대역을 할당하여 회선 효율을 높일 수 있게 하였다</li> </ul> <h1 id="catvcable-television">CATV(Cable Television)</h1> <p>원래 난시청 지역에서 안테나 또는 공동 안테나를 설치하여 수신된 TV 방송국의 전파를 유선으로 각 가정에 분배/공급하기 위해 탄생하였으나 오늘날에는 다양한 영상 통신 시스템으로 발전하고 있다</p> <ul> <li>동축 케이블 이용</li> <li>PSTN을 이용하는 ADSL이나 ISDN처럼 접속과정이 필요 없다</li> <li>24시간 내내 시간에 관계없이 인터넷 서비스를 제공받을 수 있다</li> <li>케이블 TV와 다른 주파수를 사용하므로 TV 시청에 영향을 주기 않는다</li> <li>케이블 모뎀이 사용된다</li> </ul>

종합 정보 통신망(ISDN : Integrated Service Digital Network)

음성 및 비음성의 다양한 통신 서비스를 하나의 통신망을 통하여 종합적으로 서비스해주는 통신 시스템

즉, 기존의 음성 서비스를 제공하는 공중 교환 전화망(PSTN), 데이터 통신 서비스를 제공하는 공중 교환 데이터망(PSDN)과 무선이나 별개의 통신망을 통하여 화상 서비스 받는 등 모든 통신망을 하나의 디지털 네트워크를 통하여 제공하는 통신망 기술

• 모든 정보 통신망을 하나의 통신망으로 통폐합하여 확장성과 재배치성이 좋다
• 동시에 복수 통신이 가능
• 모든 통신 선로와 교환기를 디지털화
• 기존 전화망은 디지털 교환기와 연결하여 기본 서비스(2B+D)를 제공
• 규모가 큰 사용자와 기업은 광케이블을 설치하여 1차군 서비스(23B+D, 30B+D)를 제공
• 통신망의 중복 투자를 피할 수 있어 경제적
• 통신망의 교환 접속 기능에는 회선 교환 방식과 패킷 교환 방식이 존재
• 64Kbps 1회선 교환 서비스가 기본

ISDN 서비스

• 베어러 서비스(Bearer Service)
  통신망이 제공할 수 있는 회선 교환, 패킷 교환 등 전달되는 데이터에 변형을 주지 않고 그대로 전달만 하는 서비스.

  OSI 모델의 하위 계층(물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층)의 기능을 제공하는 서비스

• 텔레 서비스(Tele Service)
  실제로 단말을 조작하고 통신하는 이용자측의 서비스. 전화/비디오텍스/팩시밀리/텔렉스 등 협대역 서비스와 고품질의 음성, 화상 회의 등 64Kbps에서 2Mbps까지 이르는 광대역 서비스.

  전송 기능 외에 정보 처리 기능까지 서비스하며 OSI 모델의 전 계층의 기능을 제공

ISDN이 제공하는 채널의 종류

채널	신호 속도	내용
B(Bearer)	64Kbps	- 음성이나 데이터 전송을 위한 디지털 채널 - 기본적인 이용자 데이터 채널로 PCM화된 디지털 음성이나 회선 교환 혹은 패킷 교환 등에 이용 - 고속의 데이터는 회석 교환 방식이나 패킷 교환 방식을 이용 - 팩시밀리, 저속의 비디오 데이터를 전송할 때 사용되기도 한다
D(Data)	16Kbps/64Kbps	- 회선 교환의 신호 채널로 사용 - 소량의 사용자 데이터를 전송하는 기능 제공 - 서비스 제어를 위한 채널과 저속의 패킷 전송 채널로 사용 - 패킷 교환이나 신호를 기다리지 않는 저속 원격 계측에도 사용 - 텔레텍스, 비상 서비스, 에너지 관리 등에 이용
H(Hybrid)	384Kbps(H0) 1536Kbps(H11) 1920Kbps(H12)	- 고속의 사용자 정보를 위해 사용 - 고속의 회선 교환, 패킷 교환, 디지털 전용선에서 이용
A	4Khz	- 아날로그 가입자선 정보 채널
C	8Kbps	- 아날로그 디지털 복합 가이자선 정보 채널

• BRI(Basic Rate Interface, 기본 속도 인터페이스)
  가정이나 소규모 사무실 등의 사용자를 위한 ISDN 서비스
  2B+D라 불리는 두 개의 B채널과 한 개의 D 채널로 구성

  물리적 속도 : 2B + D + 오버헤드 = 192Kbps

• PRI(Primary Rate Interface, 1차군 접속 서비스)
  ISDN 회선을 많이 사용하는 기업체나 학교 등에서 사용되는 서비스
  23B+D(북미식, 1536Mbps), 30B+D(유럽식, 1920Mbps) 등 다양한 방식이 존재
  D채널은 64Kbps를 사용하고 오버헤드로 8Kbps를 사용

기능 그룹

각 장치들의 경계점을 명확하게 규정하기 위해 사용

• NT(Network Terminal, 망 종단장치)
• TE(Terminal Equipment, 사용자 관련 장비)

기능 그룹	기능	사용 예
TE1	- ISDN 접속 기능을 가진 단말기	ISDN 전화기, ISDN용 컴퓨터
TA	- Terminal Adapter - 아날로그 접속 기능 단말기	일반 전화기
TE2	- TE2 단말 장치에 ISDN 접속 기능을 제공 - 프로토콜 변환 기능, 속도 변환 기능을 제공	ISDN용 모뎀(S-Card)
NT1	- 선로의 종단점으로 다중화기 기능, DSU 기능 제공 - 1계층 지원, 비트 동기
NT2	- 교환 기능, 집중화 기능, 라우터 기능 제공 - 2, 3계층 지원

접속점

전산망 기기가 타인의 전산망 기기와 접속되는 경우에 그 설치와 보전에 관한 책임의 한계를 명확하게 구분하기 위한 접속점

• U(User)
  외부망과 내부망을 구분하는 경계점

• T(Terminal)
  NT1과 NT2 사이에 기준점으로 사용자와 네트워크와의 경계점

• S(System)
  각각의 ISDN 단말기들에게 제공되는 인터페이스로 사용자 단말기와 네트워크 장비가 구분되는 경계점

• R(Rate)
  비 ISDN 단말기와 TA사이의 인터페이스로서 일반 단말기와 ISDN용 장비를 구분하는 경계점

ATM(Asynchronous Transfer Mode, 비동기 전송 방식)

80년대에 N-ISDN(협대역 종합 정보 통신망)이 완성되었으나, N-ISDN으로는 HDTV 등의 화질을 수용한다는 것이 불가능하였고, 결국 B-ISDN(광대역 ISDN)이 출현하게 되었다. 이를 실현하기 위한 방법으로 등장한 것이 ATM이다

• 데이터를 일정한 크기인 셀로 구분하여 순서대로 전송하는 자료의 전송방식
• 고정 길이 패킷(셀)을 전송하므로 송수신 처리가 단순
• 셀 단위로 동기가 이루어지기 때문에 오버헤드가 줄어들어 고속 전송이 가능
• B-ISDN과 결합하여 전 세계 네트워크의 고속 상호 연결을 가능하게 한다
• 비동기식 다중화 방식을 사용
• 양 끝단 간 오류와 흐름을 제어하므로 어떤 종류의 서비스라도 제공할 수 있다
• 멀티미디어 서비스에 적합

프로토콜 구조

• 단계
  • 관리 단계(Management Plane) : 망 관리를 담당
    • 단계 관리(Plane Management)
    • 계층 관리(Layer Management)
  • 제어 단계(Control Plane) : 제어 정보를 전송
  • 사용자 단계(User Plane) : 사용자 정보 전송
• 계층
  • 제어 상위 계층(Control Higher Layer) - 어플리케이션 담당
  • 사용자 정보 상위 계층(User Information Higher Layer)
  • ATM 변환 계층(ATM Adaptation Layer) - 48바이트 이내로 데이터를 잘라내서 페이로드를 제작
  • ATM 계층(ATM Layer) - 프레임 제작, 헤더 정의
  • 물리 계층(Physical Layer) - 전송에 적합한 신호 혹은 비트로 변환

셀의 구조

총 53바이트이며, 5바이트의 헤더와 48바이트 페이로드로 구성

• GFC(Generic Flow Control, 4Bit)
  트래픽 제어 정보를 표시

• VPI(Virtual Path Identifier, 8Bit)
  경로 배정용으로 사용

• VCI(Virtual Channel Identifier, 16Bit)
  채널 배정용으로 사용

• PT(Payload Type, 3Bit)
  사용자 정보와 망 정보를 구분

• CLP(Cell Lose Priority, 1Bit)
  셀 폐기 우선순위를 표시

• HEC(Header Error Control, 8Bit)
  셀 헤더의 오류 제어

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber, 비대칭 디지털 가입자 회선)

기존에 전화망을 이용한 통신은 최대 56Kbps까지의 속도를 보장하였으나, 멀티미디어 통신은 불가능하였고 인터넷의 폭발적 사용 증대로 인해 저렴하고 빠른 데이터 통신이 요구되었다.

전화망은 음성 신호를 실어 나르기 위해 설계된 네트워크이다. 음성 대역만을 전송하면 되므로 보호 대역을 고려하고 4,000Hz의 기본 주파수만을 사용하였다. 하지만 고속의 데이터 통신이 요구되면서 비 사용중인 4,400Hz에서 1MHz인 대역폭을 이용하여 고속의 데이터 전송을 제공하는 기술

• ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)
• HDSL(High-data rate Digital Subscriber Line)
• SDSL(Single line Digital Subscriber Line)
• VDSL(Very High bit rate Digital Subscriber Line)

• 전화 음성 신호를 실어 나르는 기존의 전화망은 그대로 사용하면서 고속의 데이터 통신 서비스를 제공받을 수 있다
• 데이터 통신을 사용하기 위해서는 전화를 걸어야 하는 단점은 있지만 일단 접속이 되면 사용 시간과 무관하게 계속적으로 사용 가능
• 인터넷 사용 시 데이터 흐름은 서버로부터 받는 데이터가 대부분인데 반해 사용자가 발생하는 데이터는 그리 많지 않다. 따라서 이러한 데이터 흐름을 반영하여 하향/상향 채널화하고 각각 다른 대역을 할당하여 회선 효율을 높일 수 있게 하였다

CATV(Cable Television)

원래 난시청 지역에서 안테나 또는 공동 안테나를 설치하여 수신된 TV 방송국의 전파를 유선으로 각 가정에 분배/공급하기 위해 탄생하였으나 오늘날에는 다양한 영상 통신 시스템으로 발전하고 있다

• 동축 케이블 이용
• PSTN을 이용하는 ADSL이나 ISDN처럼 접속과정이 필요 없다
• 24시간 내내 시간에 관계없이 인터넷 서비스를 제공받을 수 있다
• 케이블 TV와 다른 주파수를 사용하므로 TV 시청에 영향을 주기 않는다
• 케이블 모뎀이 사용된다