[Data Communications and Networking] 1.1. Data Communications

[Data Communications and Networking, 5th, Behrouz A. Forouzan] Table of Contents

 

Data Communications

`telecommunication`: 원거리 통신("tele"는 그리스 어로 "far"이라는 뜻이다.) telephone, telegraphy, etc.

 

`data`: 자료. 약속된 형태로 표현된 정보(information presented in whaterver form is agreed upon)

여기서 약속된 형태의 예로 이진수(binary informations units)가 있다.

+ 앞으로 data는 데이터 혹은 자료, information은 정보로 번역하겠습니다.

 

`data communication`: 통신 매체(transmission medium)의 형식을 통한 2개 이상의 기기사이의 자료 교환

• unicast (1:1)
• multicast (1:N)
• broadcast (1:all)

 

# Fundamental Characteristics

데이터 커뮤니케이션 시스템의 효과의 근간이 되는 특성 4가지(아래 4가지 특성에 의해 데이터 커뮤니케이션 시스템의 도입에 의한 효과가 좌우된다.)

The effectiveness of a data communications system depends on four fundamental characteristics

1. Delivery: 정확한 목적지로 전달되는 정도
2. Accuracy: 정확도(오류 없이 전송되는 정도)
3. Timeliness: 적절한 시간 안에 도착했는지
4. Jitter: 패킷 도착 시간에 대한 변동성(크면 안 좋다)

`Delivery`: 데이터 커뮤니케이션 시스템은 데이터를 정확한 목적지로 전달해야 하며 지정된 기기만 받아야 한다.(only intended devices)

`Accuracy`: 오류 없이 전달해야 한다. 수정되거나 옳지 않은 데이터는 의미 없다.

`Timeliness`: 적시에(시의적절하게) 전달해야 한다. 적절한 시간이 지나 도착한 데이터는 의미 없다. 과제 제출기간을 과제 제출기간이 지난 다음에 알려주는 경우를 생각해 보자.

`Jitter`: 패킷 도착 시간의 변동성(the variation in the packet arrival time) 예를 들어 영상 데이터를 적당한 크기로 잘라 30ms 간격으로 데이터 조각을 전달하는 상황을 가정해 보자. 유튜브를 재생하는 장치입장에서 어떤 패킷은 30ms간격으로 잘 도착하지만 어떤 패킷은 40ms, 60ms의 시간 차이로 재각각으로 도착할 수 있다. 받은 영상 데이터를 모두 재생했는데도 다음 데이터를 받지 못했다면 다음 패킷의 도착까지 영상이 끊기는 현상이 발생한다. 이런 변동성으로 영상 재생의 품질이 결정된다. 

+ 이와 같은 수신의 가변성(jitter)에 의한 품질 저하는 버퍼를 이용해 품질을 개선한다.

+ `jitter`라는 단어는 '신경질', '안절부절못하는 상태'라는 뜻으로 고르지 못하고 일정하지 못한 상태를 말합니다.(uneven)

 

- Components

데이터 커뮤니케이션 시스템의 요소 5가지(Components)

데이터 커뮤니케이션 시스템의 요소 5가지

`Message`: 전달하고자 하는 정보(information, data)

`Sender`, `Receiver`: 송/수신 기기

`Transmission medium`: 물리적 경로(유/무선 링크)

`Protocol`: 송/수신 기기 사이에서 합의한 규칙들의 집합(set of rules). 프로토콜이 없다면 두 기기는 연결은 되었어도 커뮤니케이션이 안된다(connected but not communication). 사람 A와 B가 대화하는데 A는 불어를 B는 일본어를 구사하는 것과 같다.

 

- Data Representation

데이터 표현 형식(informatin forms)

1. Text
2. Numbers
3. Images
4. Audio
5. Video

텍스트는 연속된 비트로 이루어진 0과 1의 `비트 패턴(bit pattern)`으로 표현된다. 각각의 비트 패턴은 문자(text symbol)를 나타내며 비트 패턴들의 집합을 `code`라 한다. 문자들을 코드로 변환하는 과정을 `coding`이라 한다.(`enconding`, `decoding`)

현대에 가장 널리 쓰이는 코딩 시스템은 32개의 비트로 세상의 문자를 나타내는 `유니코드(Unicode)`다. 

`ASCII(American Standard Code for Information Interchange)`가 유니코드의 첫 127 문자를 구성하고 있다.

 

- Data Flow

• simplex: 단방향
• half-duplex: 반이중
• full-duplex: 전이중

`simplex`: Unidirectional, one-way street. / ex) 키보드, 모니터, etc.

`half-duplex`: bidirectional, but not at the same time / ex) 무전기(Walki-talkie)

`full-duplex`: bidirectional, transmit and receive simultaneously. / ex) 전화