[DC-02] 정보(데이터) 통신 시스템

1. 정보(데이터) 통신 시스템(Data Communication System)

• 지리적으로 원거리에 분산되어 있는 복수의 최종 사용자 간의 데이터 통신 서비스를 제공하는 각종 장치 및 프로그램들의 집합
• 데이터 통신 시스템은 데이터 전송계와 데이터 처리계로 구분됨

2. 데이터 통신 시스템의 기본 구성 요소

2-1. 데이터 전송계 : 정보 전송을 담당

 1) 단말장치(DTE)

• 통신 시스템과 사용자의 접점에 위치하여 데이터를 입력하거나 처리된 결과를 출력하는 기능을 하는 장치
• 입출력 제어 및 송/수신 제어 기능 수행

 2) 데이터 전송 회선(신호 변환 장치(DCE) + 통신 회선)

• 전송 신호를 송/수신하기 위한 통로
• 신호 변환 장치 : 단말 장치와 통신 회선 사이에서 적합한 신호나 데이터로 변환시켜주는 장치로서 데이터 회선 종단 장치라고도 함
• 통신 회선 : 데이터가 실질적으로 전송되는 선로로서, 꼬임선, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 라디오파, 마이크로파(Microwave)등의 전송 매체가 있음

 3) 통신 제어 장치(CCU)

• 데이터 전송 회선과 컴퓨터를 연결하는 장치
• 전송 오류 검출, 회선 감시 등과 같은 통신제어 기능을 수행

2-2. 데이터 처리계 : 정보의 가공, 처리, 저장 등을 담당

 1) 컴퓨터 시스템

• 하드웨어(중앙처리장치(CPU) + 주변장치)
• 소프트웨어(시스템 소프트웨어 + 응용 소프트웨어)

※ 정보통신시스템의 3대 구성 요소

• 단말 장치
• 전송 장치
• 컴퓨터 

※ 데이터 통신시스템의 3가지 구성 요소

• 단말 장치
• 전송 장치
• 통신 제어 장치 

3. 컴퓨터 시스템

- 하드웨어

• 컴퓨터 시스템을 구성하는 물리적인 장치

 1) 중앙처리장치(CPU)

• 제어 장치 : 입력장치, 기억장치, 연산장치, 출력장치에게 동작을 명령, 감독, 통제하는 장치
• 연산 장치 : 연산을 수행하는 장치
• 주기억 장치 : 수행되고 있는 프로그램과 데이터를 저장

 2) 주변장치

• 보조기억 장치 : 하드디스크, CD-ROM, DVD 등
• 입/출력 장치 : 키보드, 마우스, 스캐너, 모니터, 프린터, 스피커 등

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- 소프트웨어

• 컴퓨터 시스템의 작동, 처리 등을 할 수 있게 만들어진 프로그램

 1) 운영체제(Operating System)

• 컴퓨터 시스템에서 사용되는 필수적인 시스템 소프트웨어로서 컴퓨터의 전반적인 운영과 각종 컴퓨터 자원의 관리를 수행
• 제어 프로그램
  • 컴퓨터 전체의 동작 감시, 작업의 순서를 결정, 데이터 관리
  • 감시 프로그램, 작업 관리 프로그램, 데이터 관리 프로그램
• 처리 프로그램
  • 사용자가 요구한 문제를 해결하기 위한 역할 수행
  • 언어 번역 프로그램, 서비스 프로그램, 문제 처리 프로그램

 2) 통신 제어 프로그램(통신 소프트웨어, Communication Control Program)

• 컴퓨터와 단말 장치 간에 데이터를 송/수신하기 위해 사용되는 프로그램의 총칭
• 통신 제어 프로그램 기능
  • 데이터 송/수신
  • 통신 하드웨어 제어
  • 이용자 인터페이스 제어
  • File 관리 및 recovery 기능
  • Hardware와의 Interface 기능
  • 데이터 입, 출력 제어 기능
  • 데이터 버퍼링(Buffering) 기능
  • 오류 처리 기능

※ OS 통신 제어 프로그램

• 둘 또는 그 이상의 시스템 간에 서로 통신하는 경우에 이러한 통신을 제어하는 OS 수준의 프로그램 

※ 스크램블러(Scrambler)

• 동기 데이터 암호화를 통해 데이터베이스 관리 시스템의 액세스를 막는 장치로 주로 원거리 전송에 이용(전송 부호를 랜덤화)

4. 데이터 통신 시스템의 특징 

• 고속/고품질의 통신 서비스 제공
• 고성능의 에러 제어 방식을 사용하여 시스템 신뢰도가 높음
• 거리와 시간의 한계 극복
• 대형 컴퓨터의 공동 이용
• 대용량 파일의 공동 이용
• 분산 처리 방법 활용
• 원격지의 정보처리기기 사이의 효율적 정보교환
• 정보통신망의 초고속화 및 글로벌화

5. 데이터 통신 시스템의 발달 과정 

- SAGE(Semi-Automatic Ground Environment)

• 미 공군에 설치된 반자동 방공 시스템
• 최초의 데이터 통신 시스템

- SABRE(Semi-Automatic Business Research Environment)

• 1963년 아메리칸 에어라인 항공사에서 도입한 항공기 좌석 예약 시스템
• 최초의 상업용 데이터 통신 시스템

- CTSS(Compatible Time Sharing System)

• 1964년 MIT 공과대학에서 시행한 최초의 시분할 시스템

- ARPANET(Advanced Research Project Agency Network)

• 1969년 미 국방성에 설치한 최초의 유선 패킷 교환 시스템

- ALOHA(Additive Links On-line Hawaii Area)

• 1970년 미 하와이 대학에서 설치한 최초의 라디오 패킷 통신방식을 적용한 컴퓨터 네트워크 시스템

- SNA(System Network Architecture)

• 1974년 IBM에서 발표한 컴퓨터 간 접속을 용이하게 한 체계화된 네트워크 방식 

6. 데이터 통신 시스템의 처리 형태 

- 오프라인 시스템(Off-Line System)

• 단말 장치와 컴퓨터가 통신 회선으로 직접 연결되어 있지 않은 형태

- 온라인 시스템(On-Line System) : 단말 장치와 컴퓨터가 통신 회선으로 직접 연결되어 있는 형태

• 실시간(real-time) 처리에 이용
• 데이터 발생지의 단말기가 원격지에 설치된 컴퓨터와 통신회선을 통해 직접 연결
• 데이터의 전송과 처리과정에 사람이 개입되지 않음
• 통신제어장치는 시분할 처리방식을 사용
• 은행 업무 및 좌석 예약 등에 주로 이용
• 단말장치, 중앙처리장치, 통신제어장치, 통신회선 등으로 구성

- 일괄 처리 시스템(Batch Processing System)

• 정보나 데이터를 일정 기간 혹은 일정 단위로 묶어서 한꺼번에 처리하는 방식

- 실시간 처리 시스템(Real Time Processing System)

• 데이터가 발생한 시점 즉석에서 그 결과를 데이터가 발생한 곳으로 되돌려 보내는 방식

- 시분할 처리 시스템(Time Sharing System)

• 하나의 컴퓨터를 여러 개의 단말기가 정해진 시간(Time Slice) 동안 번갈아 가며 공동으로 사용하도록 하는 방식
• 실시간(real-time) 응답이 주로 요구
• 컴퓨터와 이용자가 서로 대화형으로 정보를 교환
   

- 온라인 실시간 처리(On-line Real-time Processing System) : 데이터 통신에 의한 실시간 처리 형태로 가장 적합

• 거래 처리(Transaction Processing) : 발생된 거래 상황을 직접 컴퓨터에 입력하여 처리한 후 결과를 즉시 전달하는 방식
• 질의/응답(Inquiry/Response) : 필요한 정보의 질의에 대해 중앙의 데이터베이스에 저장된 정보를 이용하여 그에 맞는 응답을 즉시 전달하는 방식
• 메시지 교환(Message Switching) : 단말 장치로부터 입력된 데이터를 요구된 특정 단말 장치로 전달하는 방식