일반적으로 사용되는 구식 전화 시스템
공용 교환전화망은 회로 교환 기술을 기반으로 아날로그 음성을 전송하는 네트워크이다. 세계의 전화 수는 이미 수억 부에 달했고, 여전히 증가하고 있다.
이렇게 많은 전화기를 연결하고 제대로 작동하기 위해 할 수 있는 유일한 방법은 등급 교환을 사용하는 것이다.
요약하면 전화 네트워크는 주로 로컬 루프, 트렁크 및 스위치의 세 부분으로 구성됩니다. 이 중 중계선과 스위치는 일반적으로 디지털 전송 및 스위칭 기술을 사용하며 로컬 루프 (사용자 루프라고도 함) 는 기본적으로 아날로그 회선을 사용합니다. P S T N 의 로컬 루프는 에뮬레이트되므로 두 컴퓨터가 P S T N 을 통해 데이터를 전송할 때 M o d e m 을 통해 컴퓨터 디지털 신호와 아날로그 신호 간의 상호 변환을 수행해야 합니다
P S T N 은 회로 스위칭 네트워크이며 물리적 계층의 확장으로 볼 수 있습니다. P S T N 에는 오류 제어가 없는 상위 계층 프로토콜이 있으며, 통신 당사자가 연결을 설정한 후 회로 교환 모드는 하나의 채널을 독점하며, 통신 당사자가 정보가 없을 경우 다른 사용자가 사용할 수 없습니다.
사용자는 일반 전화 접속 전화선을 사용하거나 전용 전화선을 임대해 데이터 전송을 할 수 있으며, P S T N 을 사용하여 컴퓨터 간 데이터 통신을 하는 것이 가장 저렴합니다. 그러나 P S T N 회선 전송 품질이 좋지 않고 대역폭이 제한되어 있으며 P S T N 스위치의 스토리지 기능이 부족하기 때문에 P S T N 은 통신 품질에 대한 요구가 높지 않은 경우에만 사용할 수 있습니다. 현재 P S T N 을 통한 데이터 통신의 최대 속도는 5 6 K b p s 를 초과하지 않습니다.
X.25
X.2 5 는 1970 년대에 C C I T T 제정한' 공용 데이터 네트워크에서 함께 작동하는 데이터 터미널 장치 D T E 와 데이터 회로 장치 DTE 간의 인터페이스' 입니다. X. 2 5 는197 년 3 월에 공식적으로 국제 표준이 되었으며 1 9 8 0 년 6 월과 1 9 8 4 년 6 월에 보충 및 개정되었습니다. I S O/O S I 아키텍처에서 X. 2 5 는 O S I 참조 모델의 기본 3 계층 (물리적 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층) 에 해당합니다.
X. 2 5 의 물리적 계층 프로토콜은 호스트와 물리적 네트워크 간의 물리적, 전기, 기능 및 프로세스 특성을 정의하는 X. 2 1 입니다. 실제로 이러한 물리적 계층 표준을 지원하는 공용 네트워크는 거의 없습니다. 사용자가 아날로그 신호가 아닌 전화선에서 디지털 신호를 사용해야 하기 때문입니다. 임시 조치로서, C C I T T 우리가 잘 알고 있는 R S-2 3 2 표준과 비슷한 아날로그 인터페이스를 정의했다.
X. 2 5 의 데이터 링크 계층은 프레임 형식 정의, 오류 제어 등을 포함하여 사용자 호스트와 패킷 스위치 간에 데이터를 안정적으로 전송하는 방법을 설명합니다. X. 2 5 데이터 링크 계층은 일반적으로 고급 데이터 링크 제어 HDLC (High-level 데이터 링크) 프로토콜을 사용합니다.
X. 2 5 의 네트워크 계층은 호스트와 네트워크 간의 상호 작용을 설명하며 네트워크 계층 프로토콜은 패킷 정의, 주소 지정, 트래픽 제어 및 혼잡 제어와 같은 문제를 처리합니다. 네트워크 계층의 주요 기능은 사용자가 가상 회로를 설정한 다음 설정된 가상 회로에서 최대 길이가 1.28 바이트인 데이터 메시지를 전송할 수 있도록 하는 것입니다. 메시지는 안정적으로 순서대로 목적지에 도착했다. X. 2 5 네트워크 계층은 패킷 수준 프로토콜 (P L P) 을 사용합니다.
X.2 5 는 연결 지향적이며 스위치 가상 회로 (S V C) 및 영구 가상 회로 (PVC) 를 지원합니다. 발신자가 네트워크에 메시지 요청을 보내 연결을 설정하고 원격 시스템과의 통신을 요청하면 스위치 가상 회로 (S. V. C) 가 설정됩니다. 가상 회로가 설정되면 설정된 연결에서 데이터를 전송할 수 있으며 데이터가 수신자에게 올바르게 도착하도록 보장할 수 있습니다. X. 2 5 는 또한 빠른 발신자가 느린 수신인을 침수하는 것을 방지하는 흐름 제어 메커니즘을 제공합니다. 영구 가상 회로 (P V C) 의 사용은 S V C 와 동일하지만 사용자와 장거리 통신 회사가 토론을 통해 미리 구축되어 있어 사용자가 링크를 설정하지 않고도 직접 사용할 수 있습니다. P V C 는 임대 전용 회선과 유사합니다.
많은 사용자 터미널은 X. 2 5 프로토콜을 지원하지 않기 때문에 사용자 벙어리 터미널 (비지능형 터미널) 이 X. 2 5 네트워크에 액세스할 수 있도록 C C I T T 또 다른 기준을 마련했습니다. 사용자 터미널은 그룹 어셈블리 (PA D) 라는 블랙박스를 통해 X. 2 5 네트워크에 접속한다. PA D 기능을 설명하는 표준 프로토콜을 X.3 이라고 합니다
X. 사용자 터미널과 PA D 사이에 2 8 프로토콜을 사용합니다. X. 2 9 라는 또 다른 프로토콜은 PA D 와 X. 2 5 네트워크 사이에 사용됩니다.
X.2 5 네트워크는 물리적 링크 전송 품질이 좋지 않은 상황에서 개발되었습니다. 데이터 전송의 신뢰성을 보장하기 위해 각 링크에서 오류 검사 및 오류 재전송을 수행해야 합니다. 이 복잡한 오류 검사 메커니즘은 전송 효율성을 제한하지만 사용자 데이터의 안전한 전송을 보장합니다.
X. 2 5 네트워크의 두드러진 장점은 하나의 물리적 회로에 여러 개의 가상 회로를 열어 여러 사용자가 동시에 사용할 수 있다는 것입니다. 네트워크에는 동적 라우팅 기능과 복잡하고 완벽한 오류 수정 기능이 있습니다. X. 2 5 패킷 스위칭 네트워크는 서로 다른 속도, 터미널 및 컴퓨터 모델, 컴퓨터 및 LAN 간의 데이터 통신을 충족합니다. X. 2 5 네트워크는 일반적으로 6 4 K b p s 의 데이터 전송 속도를 제공합니다.
방위 데이터 네트워크
디지털 데이터 네트워크 (D D N) 는 디지털 채널을 통해 데이터 통신을 제공하는 전송 네트워크입니다. 주로 포인트 투 포인트 및 포인트 투 포인트 디지털 전용 회선 또는 네트워크를 제공합니다.
D D N 은 디지털 채널, D D N 노드, 네트워크 관리 시스템 및 사용자 루프로 구성됩니다. D D N 의 전송 매체는 주로 광섬유, 디지털 마이크로웨이브 및 위성 채널입니다. D D D N 은 컴퓨터 관리 디지털 교차 연결 (D X C) 기술을 사용하여 사용자에게 반영구 연결 회로를 제공합니다. 즉, D D D D N 이 제공하는 채널은 교환되지 않고, 사용자는 전용 영구 가상 회로 (P V C) 를 가지고 있습니다. 사용자가 신청하면 네트워크 관리자는 소프트웨어 명령을 통해 실제 회선 확장 프로젝트를 거치지 않고 사용자 전용 회선의 라우팅 또는 전용 네트워크 구조를 변경할 수 있으므로 D D D N 은 사용자의 요구에 따라 정해진 시간 내에 필요한 대역폭의 회선에 쉽게 연결할 수 있습니다.
D D N 이 제공하는 기본 서비스는 지점 간 셔틀입니다. 사용자의 관점에서 볼 때, 지점 간 전용 라인을 임대하는 것은 고품질의 고대역폭 디지털 채널을 임대하는 것입니다. 사용자가 D D N 에서 지점 간 디지털 라인을 임대하는 것은 전화 회선을 임대하는 것과 매우 유사합니다. D D N 과 전화 회선의 차이점은 전화 회선이 고정 물리적 연결이고, 전화 회선은 아날로그 채널, 좁은 대역폭, 낮은 품질, 낮은 데이터 전송 속도라는 점입니다. D D D N 셔틀은 데이터 전송 속도와 라우팅이 필요에 따라 언제든지 변경될 수 있는 반고정 연결입니다. 또한 D D D N 셔틀라인은 고품질 광대역 폭의 디지털 채널로, 핫 리던던시 기술을 사용하며 라우팅 장애 자동 우회 기능을 갖추고 있습니다.
다음은 d D D N 과 X. 2 5 네트워크의 차이점에 대해 설명합니다. X. 2 5 는 패킷 스위칭 네트워크입니다. X. 2 5 네트워크 자체에는 호출을 통해 임시 가상 회로를 설정하는 3 계층 프로토콜이 있습니다. X. 2 5 에는 프로토콜 변환, 속도 매칭 등의 기능이 있습니다. 서로 다른 통신 사양과 속도가 다른 사용자 장치 간의 상호 통신에 적용됩니다. 하지만 D D N 은 완전 투명 네트워크이며 스위칭 기능이 없습니다. D D D N 을 사용하는 주요 방법은 정기 또는 비정기적으로 셔틀라인을 대여하는 것이다. 사용자가 부담해야 하는 비용으로 볼 때 X. 2 5 는 바이트로, D D D N 은 고정 월세로 청구됩니다. 따라서 D D D N 은 잦은 통신이 필요한 LAN 또는 호스트 간 데이터 통신에 적합합니다. D D N 네트워크는 일반적으로 2 M b p s, 최대 4 5 M b p s 이상의 데이터 전송 속도를 제공합니다.
사제
프레임 릴레이 (F R) 기술은 X. 2 5 패킷 스위칭 기술에서 개발되었습니다. F R 의 도입은 지난 2 0 년 동안 통신 기술의 변화로 인한 것이다. 20 년 전, 사람들은 느린 아날로그 신뢰할 수 없는 전화선으로 통신을 했다. 그때는 컴퓨터 처리 속도가 느리고 가격도 비교적 비쌌다. 따라서 사용자 컴퓨터가 오류 복구를 처리하는 것을 방지하기 위해 매우 복잡한 프로토콜을 사용하여 네트워크의 전송 오류를 처리합니다.
통신 기술의 지속적인 발전과 함께, 특히 광섬유 통신의 광범위한 사용으로 인해 통신 회선의 전송 속도는 갈수록 높아지지만, 오류율은 갈수록 낮아지고 있다. 네트워크의 전송 속도를 높이기 위해 프레임 릴레이 기술은 X. 2 5 패킷 스위칭 네트워크의 오류 제어 및 흐름 제어 기능을 생략했습니다. 즉, 프레임 릴레이 네트워크는 데이터를 전송할 때 더 간단한 통신 프로토콜을 사용할 수 있으며 일부 작업을 사용자에게 남겨 둘 수 있습니다. 따라서 프레임 릴레이 네트워크의 성능이 X. 2 5 네트워크보다 우수하며 1 의 데이터 전송 속도를 제공할 수 있습니다. 초당 5 백만 파운드입니다.
프레임 릴레이를 가상 전용 회선으로 생각할 수 있습니다. 사용자는 두 노드 사이에 영구 가상 회로를 임대하여 가상 회로를 통해 데이터 프레임을 전송할 수 있으며 데이터 프레임의 길이는 1 6 0 0 바이트까지 도달할 수 있습니다. 사용자는 여러 개의 영구 가상 회로를 임대하여 여러 노드 간에 통신할 수도 있습니다.
실제 임대 전용 라인 (D D N 전용 라인) 과 가상 임대 전용 라인의 차이점은 실제 임대 전용 라인의 경우 사용자가 매일 최대 데이터 전송 속도로 데이터를 지속적으로 전송할 수 있다는 것입니다. 가상 임대 회선의 경우 일정 기간 동안 회선의 최고 속도로 데이터를 전송할 수 있습니다. 물론 사용자의 평균 데이터 전송 속도는 미리 정해진 수준보다 낮아야 합니다. 즉, 장거리 통신사는 가상 셔틀에 대한 요금이 물리적 셔틀보다 낮다는 것이다.
프레임 릴레이 기술은 프레임 시작 및 종료 결정, 프레임 전송 오류 검사와 같은 가장 간단한 통신 처리 기능만 제공합니다. 프레임 릴레이 스위치가 손상된 프레임을 수신하면 폐기됩니다. 프레임 릴레이 기술은 확인 및 흐름 제어 메커니즘을 제공하지 않습니다.
프레임 릴레이 네트워크와 X. 2 5 네트워크는 모두 가상 회로 재사용 기술을 사용하여 네트워크 대역폭 자원을 최대한 활용하고 사용자 통신 비용을 절감합니다. 그러나 프레임 릴레이 네트워크는 잘못된 프레임을 수정하지 않고 프로토콜을 단순화하므로 프레임 릴레이 스위치가 데이터 프레임을 처리하는 데 걸리는 시간이 크게 단축되고 엔드-투-엔드 사용자 정보 전송 지연이 X. 2 5 네트워크보다 낮으며 프레임 릴레이 네트워크의 처리량도 X. 2 5 네트워크보다 높습니다. 프레임 릴레이 네트워크는 또한 완벽한 대역폭 관리 및 정체 제어 메커니즘을 제공하여 동적 대역폭 할당 면에서 X. 2 5 네트워크보다 유리합니다. 프레임 릴레이 네트워크는 초당 2 메가비트에서 초당 4 5 메가비트까지의 가상 전용 회선을 제공할 수 있습니다.
(전화망을 통한) 스위치 멀티기가비트 데이터 서비스 (switched multimega bit data service)
스위치 멀티기가비트 데이터 서비스 (S M D S) 는 여러 LAN 을 연결하도록 설계되었습니다. 그것은 1980 년대에 B e l l c o r e 에 의해 개발되었고, 1990 년대 초에 일부 지역에서 시행되었다.
S M D S 의 사용법을 설명하기 위해 예를 들어 보겠습니다. 한 회사가 4 개 도시에 4 개의 사무실이 있고 각 사무실에 LAN 이 있다고 가정해 봅시다. 회사는 4 개의 LAN 을 연결하기로 결정했습니다. 사용할 수 있는 한 가지 방안은 6 개의 고속 셔틀라인을 임대해 4 개의 LAN 을 서로 연결하는 것입니다. 그림 4- 1 a 와 같이 이 방안은 가능하지만 비용이 너무 많이 듭니다.
또 다른 방법은 그림 4- 1 B 와 같이 S M D S 를 사용하여 S M D S 를 L A N 사이의 고속 백본으로 생각할 수 있습니다. 즉, 한 LAN 이 S M D S 를 통해 다른 LAN 으로 메시지를 전송할 수 있습니다. L A N 과 SMD S 사이의 단거리 회선 (그림 4-/KLOC-; 일반적으로 이 회로는 M A N 의 D Q D B 프로토콜을 사용하지만 다른 유형의 프로토콜을 사용하는 것도 가능합니다.
그림 4- 1 4 개의 LAN 을 연결하는 두 가지 다른 시나리오는 대부분의 전화 회사가 제공하는 서비스가 연속 통신 서비스용이지만 S M D S 는 버스트 통신을 위해 설계되었습니다. 즉, 한 LAN 에서 다른 LAN 으로 데이터 메시지를 빠르게 보내야 하는 경우도 있고, LAN 간에 전송할 데이터가 없는 경우도 있습니다. 그림 4- 1 a 임대 회선을 사용하는 솔루션에는 사용자가 이러한 회선을 계속 사용하는지 여부에 관계없이 각 회선에 대해 높은 월비를 지불해야 한다는 문제가 있습니다. 간헐적인 통신의 경우, 임대 회선은 비교적 비싼 방안으로, S M D S 는 it 보다 비용 면에서 경쟁력이 있다. N 개의 LAN 이 있는 경우 n(n- 1)/ 2 개의 장거리 셔틀을 대여해야 완전히 상호 연결할 수 있고, N 개의 단거리 회선만 대여하면 LAN 을 S M D S 라우터에 연결할 수 있습니다.
S M D S 는 L A N 과 L A N 간의 통신을 목표로 설계되었기 때문에 데이터 전송 속도가 충분히 높아야 합니다. 표준속도는 4 5 메가배럴/초이고, 4 5 메가배럴/초보다 낮은 속도도 가능하다.
S M D S 는 연결되지 않은 메시지 전송 서비스를 제공합니다. 보안 관리 정보의 형식은 그림 4-2 에 나와 있습니다. S M D S 메시지에는 다음과 같은 세 개의 필드가 있습니다.
대상 주소 필드, 소스 주소 필드 및 가변 길이 사용자 데이터 필드입니다. 사용자 데이터의 최대 길이는 918 바이트까지 가능합니다. 발신자 L A N 의 시스템은 액세스 회선을 통해 전화 회사의 S M D S 스위치로 메시지를 전송하며, S M D S 는 대상 노드로 메시지를 전달하려고 최선을 다하지만 메시지가 올바르게 전달된다고 보장할 수는 없습니다.
그림 4-2 SMDS 프레임 형식
소스 및 대상 주소에는 4 자리 바이너리 코드와 1 5 자리 10 진수 전화 번호가 포함됩니다. 각 십진수는 4 비트 이진수로 별도로 인코딩됩니다. 전화 번호는 국가 코드, 지역 번호 및 사용자 번호로 구성됩니다. 즉, 사용자에게 국제 서비스를 제공할 수 있습니다.
메시지가 SMD 네트워크에 도달할 때마다 SMD 의 첫 번째 라우터는 메시지의 소스 주소가 인바운드 회선과 일치하는지 확인하여 청구 시 속지 않도록 합니다. 주소가 잘못되면 메시지가 삭제됩니다. 주소가 올바르면 메시지는 대상 노드로 계속 전송됩니다.
S M D S 의 유용한 기능 중 하나는 방송입니다. 사용자는 S M D S 그룹의 전화 번호를 정의하고 전체 그룹에 특수 번호를 지정할 수 있습니다. 이 특수 번호로 전송된 모든 메시지는 해당 그룹의 모든 구성원에게 전송됩니다.
S M D S 의 또 다른 유용한 기능은 인바운드 및 아웃바운드 메시지에 대한 주소 마스킹입니다. 출력 주소를 마스킹하기 위해 LAN1lan2 lan3 lan4 LAN 4 LAN1lan2 SMDS a) 4 개의 LAN b 를 리스선으로 연결) smds 를 사용하여 4 개의 LAN 을 연결합니다.
대상 주소
바이트 수 8 8 ≤9 188
소스 주소 사용자 데이터
사용자는 전화 번호 세트를 지정하여 사용자가 지정된 주소 (전화 번호) 로만 메시지를 출력하도록 제한할 수 있습니다. 마찬가지로 입력 주소 마스킹의 경우 사용자는 전화 번호 세트를 지정하여 외부 사용자의 통화를 제한할 수 있습니다.
S M D S 의 이 기능을 이용하여 사용자는 전용 네트워크를 만들 수 있다.
S M D S 프레임의 페이로드 부분은 모든 바이트 시퀀스가 될 수 있으며 필드의 최대 길이는 918 바이트입니다.
S M D S 프레임의 데이터 필드는 이더넷 메시지, I. B. M 토큰 링 메시지, I.P. 메시지 등을 휴대할 수 있습니다. 즉, S M D S 는 소스 L A N 에서 대상 L A N 으로 데이터를 수정하지 않고 (투명하게) 전송합니다.
S M D S 는 버스트 통신을 다음과 같이 처리합니다. 사용자 액세스 회선에 연결된 라우터에는 고정 속도로 증가하는 카운터가 포함되어 있습니다. 예를 들어 10μ s+1 ... 라우터는 메시지를 받을 때마다 카운터 값을 확인하여 방금 수신한 메시지 길이 (바이트) 와 비교합니다. 카운터 값이 메시지의 바이트 수보다 크면 메시지가 즉시 전송되고 메시지의 바이트 수에서 카운터 수 값을 뺍니다. 메시지 길이가 카운터 값보다 크면
이 메시지는 폐기되었습니다.
실제로 1 0 μ s+1 의 카운트 주파수에 따라 사용자는 100 000 바이트/초의 평균 속도로 데이터를 전송할 수 있지만 버스트 데이터 속도는 이보다 높을 수 있습니다. 예를 들어 사용자의 액세스 회선 유휴 주기가 1 0 0 ms 인 경우 카운터 값은 1 0 0 0 이므로 사용자는 4 5 M b p s 의 전송 속도로1kb 의 데이터를 전송할 수 있으며 라우터에 필요한 전송 시간은 다음과 같습니다 100 000 바이트/초 임대 회선의 경우 동일한 데이터는 1 K 로 사용자의 평균 데이터 속도가 항상 사전 정의된 데이터 속도를 유지하는 한 SMD/S 는 다양한 데이터 통신 속도에 대한 사용자 요구 사항에 약간의 지연을 제공합니다. 이 메커니즘은 사용자가 미리 동의한 것보다 더 많은 대역폭을 사용하지 못하도록 하면서 데이터를 전송해야 하는 사용자에게 빠른 응답을 제공합니다.
앞의 분석을 통해 S M D S 가 프레임 릴레이보다 더 빠른 데이터 전송 속도를 지원한다는 것을 이미 알고 있지만 S M D S 는 연결되지 않았습니다.