네트워크 관련 신기술

• 지능형 초연결망
  - 4차 산업혁명 시대를 맞아 새로운 변화에 따라 급격하게 증가하는 데이터 트래픽을 효과적으로 수용하기 위해 시행되는 과학기술정보통신부 주관의 정부 주관 사업
  - 국가 전체 망에 소프트웨어 정의 기술(SDE)을 적용하는 방법으로 사물 인터넷, 클라우드, 빅데이터, 5G 등을 효율적으로 수용할 수 있도록 함
  - 기존의 초고속정보통신망, 광대역통합망, 광대역융합망을 잇는 중장기 네트워크 발전 전략
  
  
• 소프트웨어 정의 기술 (SDE, SDx; Software-Defined Everything)
  - 네트워크, 데이터 센터 등에서 소유한 자원을 가상화하여 개별 사용자에게 제공하고 중앙에서 통합적으로 제어가 가능한 기술

• 관련 용어

용어	의미
소프트웨어 정의 네트워킹 (SDN; Software Defined Networking)	- 네트워크를 컴퓨터처럼 모델링하여 여러 사용자가 각각의 소프트웨어들로 네트워킹을 가상화하여 제어하고 관리하는 네트워크 - 네트워크 비용 및 복잡성을 해결할 수 있는 기술로 간주되어 기존 네트워킹 기술의 폐쇄형 하드웨어 및 소프트웨어 기술을 개방형으로 변화시키는 미래 인터넷 기술로 떠오르고 있음
소프트웨어 정의 데이터 (SDDC; Software Defined Data Center)	- 데이터 센터의 모든 자원을 가상화하여 인력의 개입없이 소프트웨어 조작만으로 관리 및 제어되는 데이터 센터
소프트웨어 정의 스토리지 (SDS; Software-Defined Storage)	- 물리적인 데이터 스토리지를 가상화하여 여러 스토리지를 하나처럼 관리하거나 하나의 스토리지를 여러 스토리지로 나눠 사용할 수 있는 기술

 

• IoT (Internet of Things, 사물 인터넷)
  - 정보 통신 기술을 기반으로 실세계와 가상 세계의 다양한 사물들을 인터넷으로 서로 연결하여 진보된 서비스를 제공하기 위한 서비스 기반 기술
  - 인간과 사물, 서비스 세 가지 분산된 환경 요소에 대해 지능적 관계를 형성하는 사물 공간 연결망
  - 유비쿼터스 공간을 구현하기 위한 컴퓨팅 기기들이 환경과 사물에 심겨 환경이나 사물 그 자체가 지능화되는 것부터 사람과 사물, 사물과 사물 간에 지능 통신을 할 수 있는 개념까지 확장되어 현실과 가상 세계의 모든 정보와 상호 작용하는 개념으로 진화
  - 개방형 아키텍처를 필요로 하기 때문에 정보 공유에 대한 부작용을 최소화하기 위한 정보 보안 기술의 적용이 중요
  
  * 유비쿼터스 : 사용자가 컴퓨터나 네트워크를 의식하지 않고 장소에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 환경 의미
  
  
• IoT 3대 주요기술
  ▶︎ 센싱 기술
  - 전통적인 온도 / 습도 / 열 센서에서부터 원격 감지, 레이더, 위치, 모션, 영상 센서 등 유형 사물과 주위 환경으로부터 정보를 얻을 수 있는 물리적 센서를 포함
  - 물리적 센서는 응용 특성을 좋게 하기 위해 표준화된 인터페이스와 정보처리 능력을 내장한 스마트 센서로 발전하고 있으며, 또한 이미 센싱한 데이터로부터 특정 정보를 추출하는 가상 센싱 기능도 포함되며 가상 센싱 기술은 실제 IoT 서비스 인터페이스에 구현
  - 기존의 독립적이고 개별적인 센서보다 한 차원 높은 다중 센서기술을 사용하기 때문에 더 지능적이고 고차원적인 정보 추출 가능
  ▶︎ 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술
  - IoT의 유무선 통신 및 네트워크 장치로는 기존의 WPAN, WiFi, 3G / 4G / LTE, 블루투스, 이더넷, BcN, 위성통신 등 인간과 사물, 서비스를 연결시킬 수 있는 모든 유무선 네트워크
  ▶︎ IoT 서비스 인터페이스 기술
  - IoT의 주요 3대 구성 요소(인간, 사물, 서비스)를 특정 기능을 수행하는 응용서비스와 연동하는 역할
  - 네트워크 인터페이스의 개념이 아니라 정보를 센싱, 가공 추출 처리, 저장 판단, 보안, 위치확인 미들웨어 기술 등 서비스 제공을 위한 인터페이스 역할을 수행
  
  
• IoT 관련 용어

용어	의미
M2M (Machine to Machine, 사물 통신)	- 무선 통신을 이용한 기계와 기계 사이의 통신 - 전기 가스 등의 원격 검침, 무선 신용카드 조회기, 위치 추적 시스템 등을 무선으로 통합하여 상호 작용
메시 네크워크 (Mesh Network)	- 차세대 이동통신, 홈네트워킹 등 특수 목적을 위한 네트워크 - 수십에서 수천 개의 디바이스를 유기적으로 연결하여 모든 구간을 동일한 무선망처럼 구성하여 사용자가 안정적인 네트워크를 사용할 수 있게 함
와이선 (Wi-SUN)	- 스마트 그리드와 같은 장거리 무선 통신을 필요로 하는 하눈 사물 인터넷 서비스를 위한 저전력 장거리(LPWA; Low-Power Wide Area) 통신 기술 - 낮은 지연 속도, 메시 네트워크 기반 확장성, 펌웨어 업그레이드 용이성 등으로 짧은 시간 동안 데이터 전송이 빈번한 검침 분야에 유용
UWB (Ultra WideBand, 초광대역) = 무선 디지털 펄스	- 짧은 거리에서 많은 양의 디지털 데이터를 낮은 전력으로 전송하기 위한 무선 기술로 블루투스와 비교되는 기술 - 땅 속이나 벽면 뒤로도 전송이 가능하여 지진 등 재해가 일어났을 때 전파 탐지기 기능으로 인명 구조를 할 수 있는 등 응용 범위가 광범위
피코넷 (PICONET)	- 여러 개의 독립된 통신장치가 블루투스 기술이나 UWB 통신 기술을 사용하여 통신망을 형성하는 무선 네트워크 기술 - 주로 수십 미터 이내의 좁은 공간에서 네트워크를 형성한다는 점, 정지 또는 이동 중에 있는 장치 모두를 포함한다는 특징을 가짐
USN (Ubiquitous Sensor Network, 유비쿼터스 센서 네트워크)	- 각종 센서로 정보를 무선으로 수집할 수 있도록 구성한 네트워크 - 필요한 모든 곳에 RFID 태그를 부착하고 이를 통하여 사물의 인식 정보와 더불어 주변의 환경정보까지 탐지한 모든 데이터를 관리할 수 있음
SON (Self Organizing Network, 자동 구성 네트워크)	- 주변 상황에 맞추어 스스로 망을 구성하는 네트워크 - 갑작스러운 사용자량의 변동 시에는 자동으로 주변 셀과의 협력을 통해 셀 용량을 변화시키며, 장애가 발생했을 때 자체적인 치유도 가능
저전력 블루투스 기술 (BLE; Bluetooth Low Energy)	- 일반 블루투스와 동일한 2.4GHz 주파수 대역을 사용하지만 연결되지 않은 대기 상태에서는 절전 모드를 유지하는 기술 - 주로 낮은 전력으로 저용량 데이터를 처리하는 시계, 장난감, 착용 컴퓨터 등의 극소형 사물 인터넷에 매우 적합
NFC (Near Field Communication, 근거리 무선 통신)	- 고주파를 이용한 근거리 무선 통신 기술로, 아주 가까운 거리에서 양방향 통신을 지원하는 RFID 기술의 일종 - 근거리에서 최고 424Kbps의 속도로 데이터 전송을 지원하며, 모바일 기기를 통한 결제뿐만 아니라 여행 정보 전송, 교통, 출입 통제, 잠금장치 등 광범위하게 활용

* 스마트 그리드 (Smart Grid) : 전기의 생산부터 소비까지의 전 과정에 정보통신기술을 접목하여 에너지 효율성을 높이는 지능형 전력망 시스템
* RFID (Radio Frequency IDentification) : 사물에 전자 태그를 부착하고 무선 통신을 이용하여 사물의 정보 및 주변 정보를 감지하는 센서 기술

 

Q. 무선 네트워크 방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 블루투스는 동일한 유형의 기기 간에만 통신이 가능하다.

2. NFC 방식이 블루투스 방식보다 최대 전송 속도가 빠르다.

3. NFC 방식은 엑세스 포인트 없이 두 장치 간의 통신이 가능하다.

4. 최대 통신 가능 거리를 가까운 것에서 먼 순서로 나열하면 bluetooth > Wi-Fi > NFC > LTE 순이다.

 

-> NFC 방식은 RFID의 하나로 13.56MHz 수파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈로 10cm의 가까운 거리에서 단말기 간 데이터를 전송하는 기술

 

Q. 기기를 키오스크에 가져다 대면 원하는 데이터를 바로 가져올 수 있는 NFC 기술은?

1. BcN

2. Zing

3. Marine Navi

4. C-V2X

 

 

• 클라우드 컴퓨팅
  - 컴퓨팅 자원을 중앙 컴퓨터에 두고 인터넷 기능을 갖는 단말기로 언제 어디서나 인터넷을 통해 컴퓨터 작업을 수행할 수 있는 환경
  - 중앙 컴퓨터는 복수의 데이터 센터를 가상화한 기술로 통합한 대형 데이터 센터로 각종 컴퓨팅 자원을 보유하고 있음
  - 사용자는 키보드와 모니터, 마우스를 갖추고 통신 포트만 연결하면 업무 수행이 가능
  
  • 그리드 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅의 차이점?
  - 그리드 컴퓨팅 : 수많은 컴퓨터를 하나의 컴퓨터처럼 묶어 분산 처리하는 방식으로 기상 예측이나 우주 문제 등 대규모 연산에 사용
  - 클라우드 컴퓨팅 : 중앙의 대형 데이터 센터의 컴퓨팅 자원을 필요한 이들에게 필요한 순간에 빌려주는 방식
  
  
• 클라우드 서비스
  ▶︎ IaaS (Infrastructure as a Service)
  - 서비스로써 인프라라는 뜻으로 단순히 서버 등의 자원을 제공해 주면서 사용자가 장치에 제약없이 데이터에 접근할 수 있도록 해줌
  - 서버 인프라를 서비스로 제공하는 것으로 클라우드를 통하여 저장 장치 또는 컴퓨팅 능력을 인터넷을 통한 서비스 형태로 제공하는 서비스
  ▶︎ Paas (Platform as a Service)
  - 서비스로써 플랫폼이라는 뜻으로, 개발자가 소프트웨어 개발을 할 수 있는 환경을 제공
  - 클라우드 서비스 사업자는 PaaS를 통해 서비스 구성 컴포넌트 및 호환성 제공 서비스를 제공(컴파일 언어, 웹 프로그램, 제작 툴 등 포함)
  - 응용 서비스 개발자들은 클라우드 서비스 사업자가 마련해 놓은 플랫폼 상에서 데이터베이스와 애플리케이션 서버, 파일시스템과 관련한 솔루션 등 미들웨어까지 확장된 IT 자원을 활용하여 새로운 애플리케이션을 만들어 사용할 수 있음
  ▶︎ SaaS (Software as a Service)
  - 서비스로써 소프트웨어라는 뜻으로, 응용 소프트웨어를 사용할 수 있도록 함
  - 클라우드 컴퓨팅 서비스 사업자가 인터넷을 통해 소프트웨어를 제공하고, 사용자가 인터넷상에서 이에 원격 접속해 해당 소프트웨어를 활용하는 모델
  - 클라우드 컴퓨팅의 최상위 계층에 해당하는 것으로 다양한 애플리케이션을 다중 임대방식을 통해 on-demand 서비스 형태로 제공

• 관련 용어

용어	의미
모바일 클라우드 컴퓨팅 (MCC; Mobile Cloud Computing)	- 클라우드 서비스를 이용하여 소비자와 소비자의 파트너가 모바일 기기로 클라우드 컴퓨팅 인프라를 구성하여 여러 가지 정보와 자원을 공유하는 기술
인터클라우드 컴퓨팅 (Inter-Cloud Computing)	- 각기 다른 클라우드 서비스를 연동하거나 컴퓨팅 자원의 동적 할당이 가능하도록 여러 클라우드 서비스 제공자들이 제공하는 클라우드 서비스나 자원을 연결하는 기술 [ 인터클라우드 컴퓨팅의 서비스 형태 ] 대등 접속 (Peering) : 클라우드 서비스 제공자 간 직업 연계하는 형태 연합 (Federation) : 자원 공유를 기본으로 사용 요구량에 따른 동적 자원 할당을 지원함으로써 논리적으로 하나의 서비스를 제공하는 형태 중개 (Intermediary) : 서비스 제공자 간의 직간접적인 자원 연계 또는 단일 서비스 제공자를 통한 중개 서비스를 제공하는 형태
파스-타 (PaaS-TA)	- 소프트웨어 개발 환경을 제공하기 위해 개발한 개방형 클라우드 컴퓨팅 플랫폼 - 과학기술정보통신부와 한국정보화진흥원이 연구개발을 지원하였으며인프라 제어 및 관리 환경, 실행 환경, 서비스 환경, 운영 환경으로 구성

 

• 기타 용어

용어	의미
모바일 컴퓨팅 (Mobile Computing)	- 휴대형 기기로 이동하면서 자유로이 네트워크에 접속하여 업무를 처리할 수 있는 환경
NDN (Named Data Networking)	- 콘텐츠 자체의 정보와 라우터 기능만으로 데이터 전송을 수행하는 기술 - 콘텐츠 중심 네트워킹과 같은 기념이며 해시 테이블에 기반을 두는 P2P 시스템과 같이 콘텐츠에 담겨 있는 정보와 라우트 기능만으로 목적지를 확장
NGN (Next Generation Network, 차세대 통신망)	- ITU-T에서 개발하고 있는 유선망 기반의 차세대 통신망 - 이동통신에서 제공하는 완전한 이동성과 하나의 망으로 모든 정보와 서비스를 패킷으로 압축하여 전송하는 것이 목표
올(all)-IP	- 유선 전화망, 무선 망, 패킷 데이터 망 등 기존의 통신망을 모두 IP 기반의 망으로 통합한 차세대 네트워크
WBAN (Wireless Body Area Network)	- 웨어러블 또는 몸에 심는 형태의 센서나 기기를 무선으로 연결하는 개인 영역 네트워킹 기술
GIS (Geographic Information System, 지리 정보 시스템)	- 지리적인 자료를 수집 저장 분석 출력할 수 있는 컴퓨터 응용 시스템 - 위성을 이용해 모든 사물의 위치 정보를 제공해주는 것
애드 혹 네트워크 (Ad-hoc Network)	- 재난 현장과 같이 별도의 고정된 유선망을 구출할 수 없는 장소에서 모바일 호스트만을 이용하여 구성한 네트워크 - 유선망과 기지국이 필요없고 호스트의 이동에 제약이 없어 빠른 망 구성과 저렴한 비용이 장점
네트워크 슬라이싱 (Network Slicing)	- 5G의 핵심기술 중 하나로 하나의 물리적인 네트워크를 다수의 가상 네트워크로 분리하여 각각의 네트워크를 통해 다양한 고객 맞춤형 서비스를 제공하는 것을 목적으로 하는 네트워크 기술
파장 분할 다중화 (WDM; Wavelength Division Multiplexing)	- 광섬유를 이용한 통신 기술의 하나로 파장이 다른 광선끼리는 서로 간섭을 일으키지 않는 성질을 이용하여 서로 다른 복수의 신호를 보냄으로써 여러 대의 단말기가 동시에 통신 회선을 사용할 수 있도록 하는 기술
개방형 링크드 데이터 (LOD; Linked Open Data)	- Linked Data와 Open Data의 합성어로 누구나 사용할 수 있도록 웹상에 공개된 연계 데이터를 의미 - 웹상에 존재하는 데이터를 개별 URI로 식별하고 각 URI에 링크 정보를 부여함으로써 상호 연결된 웹을 지향하는 모형
SSO (Single Sign On)	- 한 번의 로그인으로 개인이 가입한 모든 사이트를 이용할 수 있게 해주는 시스템 - 개인정보를 각 사이트마다 일일이 기록해야 하던 불편함 해소 - 기업에서는 회원에 대한 통합관리가 가능해 마케팅 극대화 가능
스마트 그리드 (Smart Grid) = 전력 IT	- 정보 기술을 전력에 접목해 효율성을 높인 시스템 - 전력선을 기반으로 모든 통신 정보 관련 애플리케이션 인프라를 하나의 시스템으로 통합하여 관리함으로써 효율적인 에너지 관리 가능

* 콘텐츠 중심 네트워킹 (CCN; Content Centric Networking) : 인터넷에서 IP 주소에 따른 데이터 전송에서 벗어나 사용자가 요구하는 콘텐츠 중심의 데이터 전달이 가능한 네트워크
* 해시 테이블 : 레코드를 한 개 이상 보관할 수 있는 버킷들로 구성된 기억공간
* P2P (Peer-to-Peer) : 개인 대 개인이라는 의미를 가지며 네트워크에서 개인 대 개인이 PC를 이용하여 서로 데이터를 공유하는 방식

 

 

 

 

 

 

 

 

※ 참고

2024.01.31 - [CS/데이터통신] - 유비쿼터스 컴퓨팅

유비쿼터스 컴퓨팅