FORUZAN의 데이터통신 / 이재광역 / McGraw-Hill Korea 연습문제/객관식문제/복습문제 12장

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2013/07/09 - [컴퓨터/데이터통신] - FORUZAN의 데이터통신 / 이재광역 / McGraw-Hill Korea 연습문제/객관식문제/복습문제 11장

 

 

 

연습문제는 영문 solution이 있으니 그거 참고해서 풀면 됩니다.

이번학기때 공부한 자료인데 가지고 있어서 올립니다. (파일삭제하기엔 공부한자료가 아까워서)

 

 

 

 

 

12장 요약

데이터 링크층을 두 개의 하부계층으로 볼 수 있다. 상위 하부계층은 데이터 링크 제어를 책임지며 하위 하부계층은 공유하는 매체에 대한 접근을 제어한다.

많은 공식적인 프로토콜들이 공유되는 매체에 대한 접근을 다루기 위해 제안되었다. 이들 프로토콜들을 임의 접근 프로토콜, 제어 접근 프로토콜 및 채널화 프로토콜로 구분한다.

임의 접근 또는 회선경쟁 방식에서는 지국간의 우선순위가 없으며 어떤 지국도 다른 지국에 대해 제어할 수 있도록 되어 있지 않다.

ALOHA는 공유 매체에 다중 접근하도록 되어있다. 이런 방식에는 충돌의 소지가 이다. 어떤 지국이 데이터를 전송할 때 동시에 다른 지국도 전송을 시도할 수 있다. 두 지국으로부터의 데이터는 충돌되어 망가지게 된다.

충돌의 기호를 최소화하여 따라서 성능을 증가시키기 위해 CSMA 방식이 개발되었다. 한 지국이 매체를 사용하기 전에 감지를 시도한다면 충돌의 소지가 크게 줄어든다. 1-지속, 비지속 및 p-지속의 세 가지 방법이 매체 감지를 위해 고안되었다.

충돌 검출을 하는 반송파 감지 다중 접근은 CSMA 알고리즘을 개선하여 충돌을 다룬다. 이 방식에서는 지국은 프레임을 전송한 후에 프레임이 성공적으로 전송되었는지 매체를 감시한다. 성공했다면 지국은 목표를 달성한 것이다. 그러나 충돌이 생기게 되면 프레임은 다시 전송된다.

무선 네트워크에서 충돌을 피하기 위해서 충돌 회피를 하는 반송파 감지 다중 접근이 고안되었다. 충돌은 프레임 간 공간, 다툼 구간 및 응답의 세 가지 전략을 사용하여 피해진다.

제어 접근에서는 지국은 어느 지국이 전송할 권리가 있는지 상호 협의한다. 지국은 다른 지국들에 의해 승인될 때까지 전송할 수 없다. 예약, 폴링 및 토큰 통과의 접근 제어 방식을 논의하였다.

예약 접근 방식에서는 지국은 데이터 전송 이전에 예약을 해야한다. 시간은 구간으로 나누어 지게 된다. 각 구간에서는 그 구간 동안 전송되는 데이터 프레임에 앞서서 예약 프레임이 선행된다.

폴링 방식에서는 최종 목적지가 종국인 경우에도 모든 데이터 교환은 주국 장치를 통해 이루어진다. 주국이 링크를 제어하며 종국 장치는 그 지시를 따른다.

토큰 통과 방식에서는 네트워크의 지국들은 논리적인 링으로 구성되어 있다. 각 지국은 선행자와 후행자가 있다. 토큰이라 불리는 특별 프레임이 링을 따라 순환된다.

채널화는 링크의 가용 대역폭이 시간, 주파수 또는 코드를 통해 서로 다른 지국들 사이에서 공유되는 방식이다. FDMA, TDMA 및 CDMA의 세가지 채널화 방식을 논의 하였다.

주파수 분할 다중 접근에서는 가용 대역폭이 주파수 대역으로 나뉜다. 각 지국은 자신의 데이터를 보낼 수 있는 주파수 대역을 할당받는다. 다시 말하면 각 대역은 특정 지국에 예약되며 항상 해당 지국이 속한다.

시간 분할 다중 접근에서는 각 지국은 채널의 대역폭을 시간별로 공유한다. 각 지국은 자신의 데이터를 전송할 수 있는 시간을 할당받는다. 각 지국은 할당된 시간 틈새에 데이터를 전송한다.

반응형

순수 ALOHA 에서는 각 지국은 전송할 프레임이 있으면 즉시 전송한다.

순수 ALOHA 에서는 취약 시간은 프레임 전송 시간에 비해 두 배이다.

순수 ALOHA의 최대 처리율은 18.4 퍼센트이다.

틈새 ALOHA에서는 각 지국은 매 시간 틈새가 시작될 때만 전송할 수 있다.

틈새 ALOHA에서는 취약 시간은 프레임 전송시간에 비해 같다.

틈새 ALOHA의 최대 처리율은 36.8퍼센트이다.

CSMA의 취약시간은 전파시간에 비해 같다.

1-지속방식에서는 지국이 회선이 휴지상태인 것을 알게 되면 프레임을 즉시 전송한다. 만일 회선이 휴지 상태가 아니면 휴지 상태인 것을 알 때까지 계속 회선을 감지한다.

비지속 방식에서는 전송할 프레임이 있는 지국이 회선을 감지한다. 회선이 휴지 상태이면 즉시 전송한다. 회선이 휴지 상태가 아니면 임의의 시간을 기다린 후에 회선을 감지한다.

p-지속 방식에서는 지국은 회선이 휴지 상태인 것을 확인 후에 난수 생성기의 결과 값에 따라 즉시 전송하거나 전송을 참는다. 회선이 사용중이면 다시 시도한다.

3개 그룹으로 접근 방식을 나눈다.

임의 접근 방식에서는 어떤 지국도 다른 지국에 비해 우위에 있지않으며, 다른 지국들은 제어하지않는다.

CSMA에서는 지국이 매체를 사용하기 전에 매체를 감지한다면 충돌을 줄일 수 있다.

CSMA는 각 지국이 전송하기 전에 우선 매체를 감지한다.

CSMA/CD은 CSMA에 충돌을 감지하는 기능을 더 한 것이다.

CSMA/CD에서는 지국은 프레임을 전송한 후에 전송이 성공적인지 확인한다. 만일 성공했으면 지국은 임무를 완수한 것이고 만일 실패했으면 충돌이 생긴 것으로서 프레임은 재 전송된다.

무선 네트워크에서 충돌을 피하기 위해 CSMA/CA이 고안이 되었다.

CSMA/CA에서는 프레임간 공간, 다툼 창 및 응답의 세가지 전략을 사용하여 충돌을 회피한다.

통제 접근 방식에서는 지국들은 서로 상의하여 어떤 지국이 전송 권리를 갖는지 알아낸다.

통제 접근 방식에서는 다른 지국들에 의해 승인될 때까지는 어느 지국도 전송할 수 없다.

이 장에서는 3개의 널리 사용되는 통제된 접근 방식에 대해 논의하였다.

예약방식에서는 지국이 전송하기 전에 예약해야 한다. 시간을 구간으로 나누어 사용한다.

예약 방식에서는 시간은 구간으로 나뉜다. 각 구간에서는 예약 프레임이 그 구간의 데이터 프레임에 선행한다.

폴링 방식에서는 모든 데이터 교환은 종국이 궁극적인 도착지가 되는 경우에도 일단 주국으로 데이터를 보내야 한다.

폴링 방식에서는 주국이 회선을 제어하며 종국은 그 지시에 따른다.

토큰 전달 방식에서는 네트워크의 지국은 논리적인 링으로 구성된다.

토큰 전달 방식에서는 각 지국에는 선행국과 후행국이 있다.

토큰전달 방식에서는 토큰이라고 불리는 특별한 패킷이 링을 따라 순환한다.

채널화는 회선의 가용 대역폭을 지국들 사이에서 시간 또는 주파수 또는 코드를 통하여 공유하는 다중 접근 방식이다.

이 장에서는 3개의 채널화 프로토콜에 대해 논의하였다.

FDMA에서는 가용 대역폭을 주파수 띠로 나눈다.

FDMA에서는 각 지국은 자신의 데이터를 전송할 대역을 할당 받는다. 다시 말하면 각 대역은 특정 지국에 예약되어 항상 해당 지국에 속한다.

TDMA에서는 지국들은 시간 영역에서 대역을 공유한다.

TDMA에서는 각 지국은 자신의 데이터를 전송할 수 있는 시간 틈새를 할당받는다. 각 지국은 자신에게 할당된 시간 틈새에 데이터를 전송한다.

TDMA에서는 각 지국은 할당된 시간 틈새에서 데이터를 전송한다.

CDMA에서는 지국들은 다중 접근을 위해 서로 다른 코드를 사용한다.

CDMA는 암호 이론에 근거를 두고 있으며 칩(chip)이라고 불리는 순열을 사용한다

CDMA에서는 순열은 윌쉬 테이블 같은 직각 코드를 사용하여 생성된다.

 

12장 복습문제

본장에서 논의한 다중 접근의 세 가지 범주를 나열하라.

임의 접근(random access) 제어 접근(controlled access) 채널화(channelization)

2.임의 접근을 정의하고 이 범주의 세 가지 프로토콜을 나열하라.

지국간의 우선순위가 없으며 어떤 지국도 다른 지국에 대해 제어할 수 있도록 되어 있지 않다. 각 지국은 매체의 상태를 확인하는 것을 포함한 미리 정해진 절차를 따라서 매체 상태에 따라 자신이 전송하고자 할 때 전송 할 수 있다. ALOHA, CSMA/CA, CSMA/CD가 있다

3. 제어 접근을 정의하고 이 범주의 세 가지 프로토콜을 나열하라.

지국은 어느 지국이 전송할 권리가 있는지 상호 협의 한다. 지국은 다른 지국들에 의해 승인될 때까지 전송할 수 없다. 예약, 폴링, 토큰 통과(token passing)가 있다.

4. 채널화를 정의하고 이 범주의 세가지 프로토콜을 나열하라.

채널화는 다중접근 방법이다. 링크의 가용 대역폭이 시간, 주파수 또는 코드를 통해 서로 다른 지국들 사이에서 공유되는 방식이다. FDMA, TDMA 및 CDMA가 있다.

5. 충돌이 제어 접근이나 채널화 보다는 임의 접근 프로토콜에서 왜 중요한 문제인지 설명하라.

임의 접근에서 접근 제어가 없고 정해진 채널이 없다. 각 지거국은 원할 때 전송할 수 있다. 이것의 자유적인 것은 충돌을 발생한다.

6. 임의 접근과 제어 접근 프로토콜을 비교 분석하라.

임의 접근에서는 제어가 없다. 접근은 다툼(contention)에 기초로 된다. 제어 접근 방법에서는 중앙 권력자(polling에서) 다른 지국(예약과 token passing 토큰 통과) 제어 접근이 있다. 임의 접근 방법은 권력 오버헤드가 덜 되었고 반면에 제어 접근 방법은 충돌이 거의 없다.

7. 임의 접근과 채널화 프로토콜을 비교 분석하라.

임의 접근에서는 전체 사용 가능한 대역폭은 다툼(contention)에서 승리한 지국에 속한다. 그 다른 지국은 기다리는 것이 필요하다. 채널화에서는 사용 가능한 대역폭은 지국 사이에 분할 된다. 만약 지국이 보낼 데이터가 없다면 할당된 채널은 유휴 상태로 유지 된다.

8. 제어 접근과 채널화 프로토콜을 비교 분석하라.

제어 접근 방법은 전체 사용 가능한 대역폭은 다른 지국에의해 또는 중앙 기관에 의해 권한 허가된 지국에 속한다. 채널화 에서는 사용 가능한 대역폭은 지국 사이에 분할된다. 만약 지국이 보낼 데이터가 없다면 할당된 채널은 유휴 상태로 유지 된다.

9. 인터넷 접속을 위해 전화 회사의 지역 루프를 사용할 때는 다중 접근 프로토콜이 필요한가? 왜 그런가?

다중 접근 방법이 필요하지 않다. 지역 루프는 연결된 전화 사무실에서 점대점(point to point) 접근 제공한다.

10. 인터넷 접속을 위해 CATV 채널을 사용할 때 다중 접근 프로토콜이 필요한가? 왜 그런가?

다중접근이 필요하다. 왜냐하면 CATV대역의 채널이 일반적으로 여러 이웃 고객간을 나뉘기 때문이다. 케이블 회사는 이웃사이의 대역폭을 공유하기위해 임의 접근 방법을 사용한다.