data communication 데이터통신4장

-Another factor in communicating is timing. asynchronous transmission sends each byte separately, with a start and stop bit before and after the byte. Thus, bytes arrive with random gaps of time in between. Synchronouse transmission groups bytes into a frame format and sends the entire frame. Still, the data in consecutive frames may arrive in a bursty fashion, with much data arriving quickly and perhaps  longer waits for the next batch. Isochronous transmission guarantees that the data from an application arrive at a consistent rate at all times. This is most suitable for real-time applications such as viewing images as they happen or listening to music as it is played.
* 통신의 또 다른 요소는 시간이다. 비동기 전송은 전후에 시작비트와 정지비트를 가진 각 바이트를 분리해서 전송한다. 그러므로 바이트는 그 비트 사이의 시간 간격동안 무작위로 도착한다. 동기 전송은 바이트들을 프레임 형식으로 그룹화하여 완전한 프레임을 전송한다. 여전히 연속적인 프레임 안에 데이터는 많은 데이터의 빠른 폭주방식으로 도착하고 아마도 다음 묶음을 오래 기다려야 할 것이다. 등시 전송은 어플리케이션으로부터 오는 데이터를 모든 시간동안 일관된 전송률로 도착하는 것을 보장한다. 이것은 예컨대 음악을 듣거나 이미지 보기 같은 실시간 어플리케이션에 가장 적합하다.

- The EIA-232 protocol connecting a DCE and DTE is probably the most well-known interface protocol. It defines circuit definitions and rules that both devices must follow to communicate with each other. The X.21 interface was designed for digital interfaces. Compared with the EIA standards, it uses fewer lines between the DTE and DCE but requires more logic to interpret the exchanged signals.
*DTE와 DCE를 연결하는 RS-232 프로토콜은 아마도 가장 잘 알려진 것이다. 이것은 양쪽 장치가 서로 통신하기 위해 따라야 하는 회로 정의와 규칙을 정의한다. X.21 인터페이스는 디지털 인터페이스를 위해 고안되었다. EIA 기준과 비교해 볼 때, 이것은 DTE와 DCE간에 더 적은 수의 선을 사용하지만 교환되는 신호를 해석하기 위해 더 많은 논리를 요구한다.


- The universal serial bus was designed to simplify the connection of peripherals  to a personal computer. Devices are hot pluggable, which means they can be connected or disconnected without turning off the machine. Using hubs, a user can connect up to 127 devices to a personal computer. USB devices communicate using serial communication and operate in a master/slave mode that dictates that all communication be coordinated by the host (usually the PC). A typical approach is to have the host poll various device, instructing each to send if it has data or to alert a device that the host is sending data. USB supports bulk, control, interrupt, and  isochronous transfers to reflect the different types of devices it can connect.
*usb는 pc의 주변장치에 연결하는데 있어 간단하게 설계되었다. 장치는 매우 간편하다. 그 뜻은 기기의 정지 없이도 연결하고 제거할 수 있다는 것이다. 허브를 사용하는 사용자는 pc에 127개 장치를 연결할 수 있다. usb는 직렬통신을 사용하고 마스터/슬레이브 모드로 작동하는 통신으로 모든 통신은 host가 조정한다(대개 PC). 전형적인 접근법은 host poll이 각 장치에 데이터를 가져오거나 장치를 경계하도록 명령한다. usb는 적하, 제어, 중지를 지원하고 등시 전송한다.

- Like USB, FireWire was designed to simplify connecting peripherals. Unlike USB, it was designed more for devices that support multimedia applications and require a high bit rate. There are a couple of important differences between FireWire and USB. One is FireWire's use of a six-wire cable and a strobe signal that the receiver uses to synchronize itself with incoming bits. The other is that FireWire  is a peer-to-peer protocol. Devices can communicate independent of a host with the aid of arbitration mechanisms that are built into the FireWire protocol.
*usb처럼 FireWire는 간단하게 주변장치에 연결하도록 설계되어있다. usb와 다른 점은 높은 전송률과 멀티미디어 어플리케이션을 지원하도록 설계되었다. FireWire와 usb에는 두 가지 중요한 차이점이 있다. 그 하나로 FireWire는 6가닥선을 사용하고 수신측은 들어오는 비트와 함께 자신을 동기화하는 섬광신호를 이용한다. 다른 하나는 FireWire는 peer to peer 프로토콜이라는 점이다. 장치는 firewire 프로토콜로 만들어진 중재매카니즘의 도움으로 독립적으로 통신한다.

- Many applications do not need the full power of a high-speed network. or the cost may make separate connections prohibitive. A multiplexer can serve as an interface between several devices and a single network connection. Frequency-division multiplexers combine analog signals from different channels into a single analog signal. Time-division multiplexers put bit streams from different sources into a single frame of fixed length. statistical multiplexers also combine bit streams into a single frame, but vary the frame size depending on which source are sending data. Wave-division multiplexing combines optical signals of different frequencies onto a common fiber and, at the other end, separates the components much like a prism separates different colors of light.
*많은 응용분야들은 고속 네트워크의 완전한 위력을 필요로 하지 않거나, 아니면, 흔히 비용 때문에 별도로 연결하지 못한다. 다중화는 여러 장치들과 단일 네트워크간의 연결을 인터페이스 할 수 있다. 주파수 분할 다중화기들은 여러 채널들에서 온 아날로그 신호들을 단일 아날로그 신호로 결합한다. 시분할 다중화기들은 여러 출처로부터 온 비트 스트림들을  고정된 길이의 단일 프레임에 넣는다. 통계적 다중화기들도 비트 스트림들을 단일 프레임으로 결합하지만 프레임의 크기는 어떤 출처들이 데이터를 전송하고 있는 가에 따라 다르다. 파분할 다중화는 광섬유에서 서로 다른 주파수의 광신호를 조합하고 프리즘이 빛의 색을 분리하는 것처럼 성분을 분리한다.

- Two common digital carriers are T1 and SONET. A T1 carrier uses time-division multiplexing to combine 8-bit groups from different sources into a common DS1 frame. A common arrangement is for a pulse code modulator at each source to generate 8000 eight-bit groups per second, for a bit rate necessary to support telephone conversation. SONET is a complex carrier service commonly used for long-distance communications. SONET transmitters generate 810-byte STS-1 frames once every 125μsec. or 8000 frames per second. This defines a base signaling rate of 54.84 Mbps. A higher rate is STS-192, which corresponds to 9.953 Gbps. Synchronous payload envelopes that contain data are then placed into one or more frames. SONET uses regenerators to regenerate most of the bits in a frame, add/drop multiplexers to merge external data with SONET frames without multiplexing the entire contents, and STS data with SONET frames without multiplexing the entire contents, and STS multiplexers to perform full mutiplexing of external signals into STS frames.
*두 개의 일반적인 디지털 캐리어는 T1 과 SONET 이다. T1 캐리어는 DS1 프레임안의 다른 소스로부터 8비트그룹으로 조합한다. 장치는 전화 통화를 지원하기 위해 필요한 전송률, 초당 8000의 전송률로 생성된다. SONET 은 먼 거리 통신을 위한 복잡한 캐리어 서비스이다. SONET 전송측은 125마이크로초당 810바이트를 생성하거나 초당 8000프레임을 생성한다. 이것은 54.84Mbps의 전송률이다. 가장 빠른 전송률은 STS-192로 9.953Gbps이다. 동기 payload는 하나거나 그 이상의 프레임에 위치한 데이터를 둘러싼다. SONET은 프레임 안의 비트를 재생하는데 재생기를 이용한다. add/drop 다중화기들은 전체 내용의 다중화 없이 SONET 프레임 외부의 데이터를 합친다. STS 다중화기들은  STS 프레임 안에 외부 신호의 다중화를 수행한다.

- Because a network is meant to service many users, it must allow them all to  communicate. This means making decisions when two or more users want to send simultaneously. One approach, the Aloha protocol, was designed for packet radio communication in the Hawaiian Islands. If two frames overlap, they collide. When the sending device hears no acknowledgment, it sends again. Slotted Aloha is similar, but requires that each device send only at the start of predefined time slots.
*네트워크는 많은 사용자에게 서비스하기 때문에 그들 모두에게 통신을 허용해야 한다. 이것은 두 명 이상의 사용자가 동시에 송신하고자 할 때 결정을 내리는 것을 뜻한다. 한 가지 접근법인 알로하 프로토콜은 하와이 섬에서 패킷라디오 통신용으로 고안되었다. 두 프레임이 겹치면 충돌한다. 송신 스테이션은 아무 확인응답도 듣지 못하면 다시 전송한다. 슬롯 알로하도 비슷하다. 그러나 각 스테이션은 단지 사전에 정의된 타임 슬롯의 시작 시에만 전송할 것을 요구한다.

- CSMA takes Aloha one step farther by listening the medium before sending. It sends only if there is no traffic. It there is traffic, its next step depends on which variation is used. With p-persistent CSMA, the device continues to monitor the medium. When the medium becomes quiet, there is a probability of p that the device will send. With nonpersistent CSMA, the device does not monitor the medium. It just waits a random number of slot times and tries again. The last variation, CSMA/CD, uses a collision detection technique to stop sending if a device detects a collision. The intent is to decrease the amount of time during which frames collide.
*CSMA는 전송하기 전에 매체를 감시함으로써 한 단계 더 발전시켰다. 이것은 통신량이 없을 때만 전송할 것이다. 만약 통신량이 있으면 그 다음 단계는 어떤 변종을 사용하는냐에 따라 다르다.  p-지속 CSMA에서는 스테이션이 매체를 계속해서 감시했다. 매체가 유휴상태가 될 때 스테이션이 전송할 확률은 p이다. 비지속 CSMA에서는 매체를 감시하지 않는다. 이것은 단지 임의의 수의 단위 시간을 기다려 다시 시도한다. 마지막 변종인 CSMA/CD는 스테이션이 충돌을 검출하면 전송을 중지하는 충돌 검출 기법을 사용한다. 이는 프레임이 충돌하는 동안의 시간 양을 줄이려는 의도이다.

- Another protocol is token passing, found in token ring networks. A special frame called a token circulates among the devices. A device can send only when it has the token. A token ring device is organized physically in a ring.
*또 다른 프로토콜인 토큰 전달은 토큰 링 네트워크에 사용된다. 토큰이라고 불리는 특별한 프레임이 장치 사이를 순회한다. 장치는 토큰을 가지고 있을 때만 전송할 수 있다. 토큰 링 장치는 링에 물리적으로 구성되어있다.