정보처리기능사 - 17. 통신 프로토콜

통신 프로토콜의 개념

통신 프로토콜(Communication Protocol)의 정의

• 서로 다른 기기들 간의 데이터 교환을 효율적이고 신뢰성 있게 수행할 수 있도록 표준화한 통신 규약
• 통신을 제어하기 위한 표준 규칙과 절차의 집합으로 하드웨어와 스프트웨어, 문서를 모두 규정
• 프로토콜의 기능: 단편화와 재결합, 캡슐화, 흐름 제어, 오류 제어, 동기화, 순서 제어, 주소 지정, 다중화, 경로 제어, 정송 서비스

통신 프로토콜의 기본 요소

• 구문(Syntax): 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정
• 의미(Semantics): 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정
• 시간(Timing): 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정

프로토콜의 전송 방식

• 문자 정송 방식: 전송 제어 문자(SOH, STX, ETX, EOT 등)를 사용하여 데이터 프레임의 시작과 끝을 나타내는 방식 (BSC)
• 바이트 방식: 데이터 프레임의 헤더(Header)에 전송 데이터 프레임의 문자 개수, 메시지 수신 상태 등의 제어 정보를 삽입하여 전송하는 방식 (DDCM)
• 비트 방식: 데이터 프레임의 시작과 끝을 나타내는 고유한 비트 패턴(플래그)을 사입하여 전송하는 방식 (HDLC, SDLC)

HDLC(High-level Data Link Control) 프레임의 구조

HDLC(High-level Data Link Control) 프레임의 구조

• 플래그(Flag): 프레임의 시작과 끝을 나타내는 고유한 비트 패턴(01111110)으로 각 통화로의 혼선을 방지하기 위해 동기를 유지함
• 주소부(Address Field): 송수신국을 식별하기 위해 사용, 불특정 다수에게 전송하는 방송용(Broadcast)는 '11111111', 시스템에 의해 임의로 수신국이 지정되는 시험용(No Station)은 '00000000'을 사용
• 제어부(Control Field): 프레임의 종류를 식별하기 위해 사용, 제어부의 첫 번째, 두 번째 비트를 사용하여 프레임의 종류를 I 프레임, S 프레임, U 프레임으로 구별
• 정보부(Information Field): 실제 정보 메시지가 들어있는 부분으로,  송수신 측 간의 협의에 따라 길이와 구성이 정해짐
• FCS(검색부, 프레임 검사 순서 필드): 프레임 내용에 대한 오류 검출을 위해 사용되는 부분, 일반적으로 CRC 코드를 사용

💡 외우기
HDLC 프레인 구성 순서는 주·제·정·검

OSI(Open System Interconnection) 7계층

• 다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO(국제표준화기구)에서 제안한 통신 규약(Protocol)
• 개방형 시스템(Open System) 간의 데이터 원활한 통신을 위해 ISO(국제표준화기구)에서 제안한 통신 규약(Protocol)
• OSI 7계층: 하위 계층(물리 계층 -> 데이터 링크 계층 -> 네트워크 계층) -> 상위 계층(전송 계층 -> 세션 계층 -> 표현 계층 -> 응용 계층)
  • 물리 계층(Physical Layer): 전송에 필요한 장치 간의 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성을 정의(RS-232C, X.21 등)
  • 데이터 링크 계층(Data Link Layer): 두 개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 함(HDLC, ADCCP, LLC, MAC 등)
  • 네트워크 계층(Network Layer): 개방 시스템 간의 네트워크 연결을 관리하는 기능과 데이터의 교환 및 중계 기능을 함(X.25, IP 등)
  • 전송 계층(Transport Layer): 안전한 전송을 위해 송신 측과 수신 측에 논리적인 연결 통로를 만듦(TCP, UTP 등)
    • 수신 측에서 정상적인 패킷 전달과 수신을 검사하는 기능을 수행함
    • 신뢰성 있는 데이터의 전송을 위해 오류 검출, 흐름 제어, 혼잡 제어 등의 기능을 제공
  • 세션 계층(Session Layer): 개체들 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당하는 계층
  • 표현 계층(Presentation Layer): 응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 맞는 형태로, 세션 계층에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환하는 기능을 함
    • 코드 변환, 암호화, 해독 기능을 수행
  • 응용 계층(Application Layer): 사용자(응용 프로그램)가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스를 제공
    • 전자 사서함(SMTP), 파일 전송(FTP), 원격 접속(TELNET) 등의 서비스를 제공