통신이란 한 지점에서 원하는 다른 지점까지 의미 있는 정보를 보다 적절히, 빠르게 상대방이 이해가 될 수 있도록 전송하는 것을 의미한다. 오늘날의 컴퓨터 네트웍은 지리적으로 분산되어 있는 위치에서 상호간에 자원의 공유를 가능하게 하기 위하여 상호 연결된 동질적인 혹은 이질적인 컴퓨터 시스템의 집단을 말한다.
통신시스템에서 자주 언급되는 프로토콜이란, 어떤 데이터 또는 컴퓨터 통신 시스템에서 원격 되어 있는 통신 실체간에 불완전한 매체를 통하여 확실한 통신을 달성할 수 있도록 해주는 일련의 절차나 규범이라고 정의할 수 있다.
프로토콜은 물리적 측면의 프로토콜과 논리적 측면의 프로토콜로 구성된다. 물리적 측면의 프로토콜은 데이터 전송에 사용되는 전송매체, 접속용 커넥터 및 전송 신호 등 물리적 요소에 관한 규약이며, RS-232C, V.21 등이 있다.
논리적 측면의 프로토콜은 데이터의 표현형식 단위인 프레임(Frame)의 구성, 프레임 내의 각 항목의 의미와 기능, 데이터 전송의 절차 등을 말한다. 논리적 측면의 프로토콜로는 자사의 장치간에 통신을 위한 독자적인 프로토콜과 범용성이 있는 프로토콜이 있는데, 전자의 예로는 IBM의 SNA, SDLC 등이 있고, 후자의 경우는 TCP/IP가 대표적인 프로토콜이다.
이러한 표준화된 프로토콜을 제정하는 기관은 전세계적으로 많이 존재하고 있으나, 그 중 대표적인 곳을 살펴보면 다음과 같다.
위와 같은 기관들이 각자 자신의 영역 안에서 표준 프로토콜들을 제정하지만, 모두 프로토콜의 기본 정의에 충실히 따르기 때문에 각각의 프로토콜은 모두 호환이 되며 상호 동작이 가능하다.
이러한 프로토콜의 기본 정의를 만족시키기 위한 기본 기능들을 살펴 봄으로써, 각 프로토콜들이 하는 역할을 이해할 수가 있다.
데이터 대열의 분할을 위한 패킷의 크기는 DELAY를 줄이기 위해서 짧은 패킷이 바람직하다. 패킷의 길이가 길면 내부 기억장치의 단편 발생으로 인하여 기억장치의 낭비가 생긴다.긴 패킷은 수신 지점에 도착할 때에 에러 발생 가능성이 높아지고 따라서 재전송을 할 확률도 높다. 또한 패킷의 길이가 너무 짧으면 고정된 패킷 크기와 버퍼 제어 정보로 인하여 기억장치 사용의 효율 저하를 가져온다.
프레임의 경계 표시와 투명도에 관한 메커니즘은 실제 네트워크의 링크상으로 개개의 정보 블럭을 전송할 수 있도록 해준다. 프레임 동기를 유지하는 방법으로는 문자 지향과 비트 지향, 카운터 지향 등의 방법 등이 있고 스터핑(stuffing) 기법을 사용한다.
정보의 결합은 여러 가지 송신/수신 대열에 속하는 정보를 하나의 패킷으로 결합하는 것은 전송 효율을 높이기 위해 사용한다. 아주 작은 프레임이 허용된다면 패킷 당 회선 오버헤드는 굉장히 높아지는데, 여러 사용자에 속하는 데이터를 하나의 패킷에 같이 묶을 수 있다면 이러한 낭비는 피할 수 있다. 물론 경로상의 각 단계에서 프레임을 조립하고 분해하는 작업과 연관되는 처리의 경비가 따르지만 대신에 네트워크의 다른 자원들을 더 효율적으로 사용할 수 있으므로, 이 경비는 충분히 감수할 만한 것으로 평가되었다.
네트워크 상에서 통신이 실패하는 유형을 살펴보면
통신 회로상의 잡음과 노드의 기억장치에서 접속 장치로 전달되는
과정, 그리고 하드웨어의 고장 및 눈에 띄지 않는 소프트웨어의
문제 등이 대부분을 차지한다. 이러한 에러에 대한 제어 방법으로
체크섬 기법이 있다.
송수신 경로가 여러 개의 링크 구간으로 구성되는 네트워크에서
에러 제어는 각 링크 단위로 행하든지 혹은 양단간에서만 행해질 수
있다. 링크 제어는 실질적인 메시지 지연 시간을 줄일 수 있고,
양단간 제어는 보다 철저한 보호를 제공할 수 있다. 두 방식을
합치면 각 방식의 이점을 취할 수 있으나 네트워크 자원을 더 많이
사용하여야 한다.
순서 제어란 발신 노드가 보내는 순서대로 수신 노드에 데이터 단위들을 전달할 수 있도록 하여 주는 프로토콜 기능을 말한다.
유통 제어의 핵심은 송신 속도가 수신 측의 처리 능력을 초과하지 않도록 조정하는 것이다. 잘 알려진 전략으로는 Stop-and-Wait와 Sliding Window가 있다. 유통 제어 전략에서는 송신 측이 어떤 시점에서 전송을 중단하고 수신 측으로부터 계속 전송할 수 있다는 허락을 기다리든지, 혹은 수신 측은 필요한 경우에 들어오는 전문을 임의로 폐기 처분할 수 있다. 그리고 이 유통 제어는 오직 양단간의 현상이다.
인터럽트인 특별한 신호는 경로상의 모든 노드에서 노드의 정규 버퍼가 모두 점유되어 고갈된 상태에서도 지체 없이 처리되고 출력되어야 한다.
네트워크상에서 프레임들이 지연되지 않고 전달되도록 하기 위해서 우선순위는 중요하다. 또한 재전송 데이터는 이전 전송보다 우선순위가 높게 부여되어야 재 전문 전송이 무한정 봉쇄되는 것을 방지 할 수 있다. 우선순위에 입각한 전문을 단절시키는 것은 단순히 특정 전문의 지연 감소를 위하여 이미 동원된 노드 처리 자원과 링크 자원 등을 낭비시켜, 유용한 회선 대역을 저하시키는 것 밖에 안된다. 그러므로 개개의 전문 단절보다는 대화의 단절에 초점을 맞추어야 한다.
연결의 확립은 한쪽 실체에게 상대방이 존재하고 있고, 액세스 가능하고, 또 요망되는 교통의 흐름을 뒷받침할 수 있음을 확인시켜준다.
수신 주소는 전문의 경로를 결정하고 데이터를 전달하기 위한 정보를 제공하며, 발신 주소는 수신하는 측이 데이다 전송의 원점을 식별할 수 있게 한다. 논리적 주소(이름)가 사용되면 데이터 송신 측은 수신 측의 실제 주소를 알 필요가 없으며, 통신 실체들을 주소의 변경 없이 재배치 할 수 있다.
♥ 필자: 쌍용정보통신 통신사업본부
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