통신 프로토콜 6

03. 신기술 동향

02. PICONET

1) PICONET의 개념

• 여러 개의 독립된 통신 장치가 UWB 기술 또는 블루투스 기술을 사용하여 통신망을 형성하는 무선 네트워크를 구축하는 기술

2) PICONET의 특징

• 블루투스를 이용한 네트워크
• 무선 사용자 그룹의 장치를 연결하는 ad-hoc(애드혹 : 액세스 없는 자율적 통신) 네트워크
• PICONET은 단말기를 8개까지 연결할 수 있음
• 이 중 하나는 주국(Master)라고 하고 나머지는 종국(Slave)라고 함
• PICONET은 1:! 또는 1:N로 연결할 수 있음
• 주국과 종국 사이에서 통신은 종국끼리 통신이 이루어질 수 없고 꼭 주국을 통해서만 이뤄질 수 있음
• 하나의 단말기는 주국으로 작용할 수도 있고 종국으로 사용할 수 있으며, 상황에 맞게 주국과 종국의 역할을 바꿔가면서 네트워크를 형성함
• 주국이 통신을 시작하는 유일한 단말기이지만, 일단 연결되면 종국이 역할 교환을 요청할 수 있음
• 시분할 다중화(TDM) 기술을 이용함
• 주국은 짝수 슬롯, 종국은 홀수 슬롯을 이용함
• 네트워크를 구성하는 컴퓨터나 단말기, 스마트폰 간에 네트워크의 사전 정의와 계획 없이 상황에 따라 조정함
• 수십 미터 이내의 좁은 공간에서 네트워크를 형성하기도 하지만 이동 중에 있는 기기를 모두 포함할 수도 있음
• 무선 랜(WLAN)과 다르게 전송을 위한 특정 구조가 미리 설정되지 않고 상황에 맞는 조정 프로토콜에 의하여 네트워크를 형성함
• 스캐터넷(Scatternet)은 PICONET을 조합하여 사용하는 형태로 하나의 PICONET에 존재하는 종국이 또 다른 PICONET에서는 주국의 역할을 하게 되는 형태

3) 블루투스 IEEE 802.15 프레임 형식

1. Access code(72비트) : 동기 비트로 프레임 종류와 주국과 종국을 구분하는 비트
2. Header(54비트) : 54비트로 18비트 패턴이 3번 반복됨
3. Address(3비트) : 000(0) ~ 111(7)값을 가지며, 8개의 단말기의 주소가 됨
4. Type(4비트) : 데이터의 유형을 나타냄
5. F(1비트, Final) : 0이면 프레임 수신 가능, 1이면 더 이상의 프레임을 수신할 수 없음
6. A(1비트, Acknowledge) : 확인 응답을 하며, Stop-and-Wait ARQ를 사용함
7. HEC(8비트) : 18비트 각 헤더 영역의 오류 검출을 위한 검사합(Checksum)
8. Data(0~비트) : 송수신되는 데이터나 제어 정보

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03. 클라우드 컴퓨팅(Cloud Conputing)

1) 클라우드 컴퓨팅의 개념

• 사용자는 컴퓨터, 휴대폰과 같은 기기를 이용해 언제 어디서나 연결하여 서비스를 사용하는 컴퓨팅 스타일
• 자신의 컴퓨터에서 사용하는 모든 프로그램이나 데이터를 자신의 컴퓨터가 아닌 인터넷으로 연결된 다른 컴퓨터로 처리하는 기술
• 이전에는 자신이 사용하는 컴퓨터에 소프트웨어 설치 및 많은 데이터(동영상, 음악, 문서)를 저장해 놓고 사용했지만, 클라우드 컴퓨팅은 모든 프로그램과 데이터들을 인터넷을 통해 다른 곳에 저장해 놓고 접속해서 실행하고, 이용할 수 있음
• 클라우드 컴퓨팅은 응용 프로그램이나 데이터들을 자신의 컴퓨터에 설치할 필요도 없고, 또한 주기적으로 갱신하지 않아도 되고, 컴퓨터 고장에 신경 쓰지 않아도 됨
• E-메일, 웹하드, 네이버의 N드라이브, 인터넷의 스케줄, 인터넷에서 엑셀, 인터넷에서 워드 사용 등은 모두 클라우딩 컴퓨팅 환경이라고 생각하면 됨
• 서비스 모델은 IaaS, PaaS, SaaS로 구분함
• 가상화 기술, 서비스 프로비저닝(Provisioning) 기술, 과금 체계 등을 필요로 함

2) 클라우드 컴퓨팅의 유형 분류

1. SaaS(Software as a Service)
   • 인프라와 운영체제뿐만 아니라 사용할 수 있는 소프트웨어까지 갖추어져 웹상의 로그인만으로 다양한 소프트웨어를 사용한 만큼 비용을 지불해가며 사용할 수 있는 서비스
   • 서비스 제공업체가 소유하고 운영하는 소프트웨어를 웹 브라우저 등을 통해 사용하는 서비스
   • 응용 프로그램을 사용자에게 제공하는 서비스이며, 사용자는 인프라에 대한 어떤 것도 관리하거나 통제하지 않음
2. PaaS(Platform as a Service)
   • 운영체제가 이미 구성된 상태에서 사용자는 데이터와 애플리케이션만 직접 관리할 수 있는 서비스
   • 응용 프로그램 개발자가 개발 환경을 위한 별도의 하드웨어, 소프트웨어 등의 구축 비용이 들지 않도록 구축하고 실행하는 데 필요한 환경을 제공하는 서비스
   • 서비스 제공업체가 제공하는 개발 도구를 이용하여 사용자, 개발자는 응용 프로그램을 생성함
3. IaaS(Infrastructure as a Service)
   • 웹상에서 구글, 마이크로소프트, 아마존 등에서 제공하는 환경의 네트워크, 보안, 데이터 저장소, 콘텐츠 딜리버리 서비스를 포함한 다양한 인프라를 임대하여 이용할 수 있는 서비스
   • 응용 프로그램을 운영하는 서버, 웹 서버 등을 운영하기 위해서 기존의 하드웨어 서버, 네트워크 장비, 저장 장치, 전기 관련 장치 등을 가상의 환경에서 쉽고 편하게 이용할 수 있게 제공하는 서비스
   • 사용자에게 가상 서버, 스토리지, 네트워크 및 기타 기반 컴퓨팅 자원을 제공함
4. 블록체인(Blockchain)
   • 데이터 분산 처리 기술
   • 인터넷을 이용하는 모든 사용자가 모든 거래 내역 등의 데이터를 분산 저장하는 기술
   • 블록은 개인이고 개인과 개인 간의 거래 데이터가 연결되어 있다 해서 블록체인이라고 함
   • 모든 사용자의 거래 내역을 분산적으로 개개인이 저장하고 있기 때문에 공공 거래 장부 또는 분산 거래 장부라고 함
   • 기존에 개인의 거래 내역은 은행에서 집중 관리했다면, 블록체인은 개개인의 정보가 분산적으로 저장되고 관리됨
   • 은행은 중앙 서버에서 모든 거래 내역을 관리하기 때문에 중앙 서버의 공격으로 데이터의 위조, 변조가 가능하지만 블록체인은 참여한 모든 사용자가 모든 거래 내역을 분산화하여 가지고 있기 때문에 위조, 변조가 불가능함
5. 비트코인(Bitcoin)
   • 인터넷에서 통용되는 가상 화폐
   • 일반 은행이 없이 블록체인에서 발행하는 화폐
   • 비트코인은 발행 기관도 통제하는 곳도 없음
   • 채굴(Mining)은 복잡한 거래 내역을 연산하고 저장하는 대가로 코인을 받는 것
6. BaaS(Blockchain as a Service)
   • 블록체인의 기본 인프라를 추상화하여 블록체인 응용 프로그램을 만들 수 있는 클라우드 컴퓨팅 플랫폼
   • 블록체인 개발 환경을 클라우드로 서비스하는 개념
   • 블록체인 네트워크에 노드의 추가 및 제거가 용이함
   • BaaS는 구체적으로 BPaaS(Blockchain PaaS)와 BSaaS(Blockchain SaaS)로 분류되며, 이는 PaaS 및 SaaS의 개념에 블록체인을 대입한 것

3) 서비스 대상에 따른 분류

1. Private Cloud : 서비스 대상이 특정 기업
2. Publec Cloud : 서비스 대상이 일반 대중
3. Hybrid Cloud : Private Cloud의 강력한 보안 기능과 통제력, Public Cloud의 비용 효율성이 결합된 방식

4) 클라우드 기반 개발 인프라

1. 컴퓨팅 환경
   • 프로그램을 설치하고 운용할 하드웨어 장비를 세팅하여 제공함
   • 웹 기반 서비스 운용을 위한 웹 서버를 제공함
   • 데이터 관리와 백업 등을 위한 DBMS 서버를 제공함
2. 스토리지
   • 대규모 데이터를 저장, 관리, 전송, 이중화하기 위한 저장 장치를 세팅하여 제공함
   • 클라우드 기반 스토리지를 세팅하여 제공함
   • 데이터 안정성 향상을 위한 아카이브 스토리지를 세팅하여 제공함
   • 대용량 전송이 필요한 경우 전송 스토리지를 세팅하여 제공함
3. 데이터베이스
   • 실제 데이터를 저장하고 관리하기 위한 데이터베이스를 세팅하여 제공함
   • 고성능 관계형 데이터베이스를 세팅하여 제공함
   • 대규모 데이터 운영을 위한 웨어하우징을 세팅하여 제공함
   • 그래픽, 음성 등 멀티미디어 데이터 처리를 위한 환경을 세팅하여 제공함
4. 네트워킹 전송
   • 구성된 서비스, 프로그램, 콘텐츠를 효율적으로 전달하기 위한 환경을 세팅하여 제공함
   • 콘텐츠 전송용 CDN(Contents Delivery Network)을 구축하여 제공함
   • API 제공용 환경을 구축하여 제공함
5. 개발자 도구
   • 프로그램을 실제 개발하기 위한 제반 환경을 구축하여 제공함
   • 애플리케이션 개발 및 배포 환경을 구축하여 제공함
   • 소스 코드를 손실 없이 관리하기 위한 저장소를 구축하여 제공함
   • 코드 개발, 테스트를 위한 환경을 구축하여 제공함
6. 보안 환경 구축
   • 외부의 침입으로부터 시스템과 데이터를 보호하기 위한 환경을 구축하여 제공함
   • 사용자 액세스 및 암호화 관리를 구축하여 제공함
   • 앱 자격 증명 환경을 구축하여 제공함
   • 각종 인증서 프로비저닝, 관리 및 배포를 할 수 있도록 함
   • 해킹 공격으로부터의 방어 환경을 구축하여 제공함
7. 응용 기술 세팅
   • 사물 인터넷, 게임, 증강 현실, 가상현실 등 개발을 위한 환경을 세팅하여 제공함
   • 머신러닝, 딥러닝 등 AI 개발환경을 위한 환경을 세팅하여 제공함
8. 생산성 향상
   • 시스템 볼륨 자동 확장 환경을 구축하여 제공함
   • 실시간 스트리밍 서비스 환경을 구축하여 제공함
   • 비즈니스, 운영 상태 분석 서비스를 구축하여 제공함

5) SDDC(Software Defined Data Center)

• 소프트웨어 정의 데이터센터는 모든 인파라가 가상화되는 데이터센터를 의미함
• 가상화가 핵심이며, 데이터센터 내 모든 자원을 가상화하여 서비스함
• 컴퓨팅, 운영체제, 네트워킹, 기억 장치(Storage) 관리 등을 모두 소프트웨어로 운영함
• 인력 개입 없이 소프트웨어 조작만으로 자동 제어 관리를 함
• 특정 하드웨어에 종속되어 있지 않기 때문에 프로세서(CPU), 메모리, I/O 및 네트워크의 탄력적 자원 풀(Resource Pool)을 구성할 수도 있음