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대단원 |
Ⅰ. 정보화 사회와 컴퓨터 |
차 시 |
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학습목표 |
1. 정보화 사회에서, 컴퓨터의 역할과 컴퓨터의 특성 및 활용 분야를 알 수 있다. |
♣ 정보화 사회 : 사회에서 생산되고 유통되는 정보의 양과 종류가 절대적으로 증가하여, 정보가 부와 가치 창출의 중심이 되는 사회
(1) 컴퓨터의 특성
① 컴퓨터에 의한 처리 결과는 정확하다.
② 컴퓨터는 많은 양의 자료를 처리할 수 있다.
③ 컴퓨터는 처리 속도가 빠르다.
④ 컴퓨터는 여러 가지의 일을 처리할 수 있다.
(2) 컴퓨터가 할 수 있는 일
① 복잡한 수치 계산, 통계 등 과학 기술 분야의 일
② 기업 관공서에서의 자료를 분류 보관하고, 검색하며 수정하는 일
③ 각종 문서나 출판하는 일
④ 그림, 동영상 등 화상 자료를 처리하는 일
⑤ 음성의 인식, 합성 등 음성 자료를 처리하는 일
⑥ 통신망을 통하여 자료를 주고받는 일 등을 할 수 있다.
(1) 컴퓨터의 주요 장치
♣ 넓은 의미에서의 하드웨어는 물리적인 장치를 의미한다. 컴퓨터에서의 하드웨어는 컴퓨터 본체와 그에 연결되는 주변 기기들을 말한다. 컴퓨터를 구성하는 주요 장치에는 제어 장치, 연산 장치, 입력 장치, 출력 장치, 기억 장치가 있다.
① 제어 장치
자료의 입력, 연산, 기억, 출력과 같은 일련의 작업을 처리하도록 제어하는 일
② 연산 장치
실제로 프로그램의 명령을 실행하는 장치이다. 연산 장치에서는 사칙 연산, 논리 연산 등을 수행한다.
③ 기억 장치(메모리 Memory)
(가) 주기억장치
a. 롬(ROM, Read Only Memory)
롬은 기억된 내용을 읽기만 하고, 쓸 수 없는 읽기 전용 기억 소자로서 전원이 끊어져도 그 안의 내용이 지워지지 않는 비휘발성 특성이 있다. 그러므로, 컴퓨터를 관리하고 운영하는 중요한 프로그램을 저장하여 둔다. 즉, 키보드 입력을 처리하는 방법, 자료를 화면에 표시하는 방법, 메모리에서 프로그램을 읽는 방법과 같은 컴퓨터 운영의 기본이 되는 바이오스(Basic Input Output System)를 담는 데 사용된다. 이 용도로 사용되는 반도체를 바이오스 칩이라고 한다. 바이오스는 컴퓨터가 켜질 때 자동으로 작동되는 기동 프로그램을 포함하고 있는데 이 것은 PC를 사용할 수 있게 하는데 있어서 매우 중요한 역할을 담당한다. 기동 프로그램은 CPU, 시스템 버스, 그리고 비디오 카드를 차례로 검사하여 이상이 있으면 경고음으로 알려 주고, 이상이 없으면 이 단계부터 컴퓨터 화면에 메시지가 표시되기 시작한다. 그 다음 메모리, 키보드, 디스크를 차례로 검사하고 이상이 없으면 부팅 디스크를 찾는다. 이 단계가 하드웨어와 관련된 준비 작업의 끝이며, 여기까지의 작업은 롬에 저장된 바이오스가 담당한다. 이후부터의 부팅 작업은 시스템 파일이 담당한다.
b.
램(RAM, Random Access Memory)
램은 읽고 쓸 수 있는 기억 소자로서 CPU가 처리할 데이터와 프로그램이 일시적으로 저장되는 곳이다. 그러나 전원이 끊어지면 그 안의 내용이 모두 지워지는 휘발성 특성이 있다. 램은 저장된 데이터를 유지하고 변경하기 위해 일정한 주기로 정보를 다시 읽고 쓰는 과정을 반복하는데 이 작업을 리프레시(Refresh)라고 하며 리프레시 작업에 걸리는 시간이 램의 속도가 된다.
(나) 보조 기억 장치
현재 사용하지 않는 프로그램이나 자료를 저장하며 전원에 관계없이 지워지지 않는 별도의 기억장치이다. 종류로는 대형 컴퓨터에 사용하는 자기 디스크, 자기 테이프 등이 있고 개인용 컴퓨터에 사용되는 플로피 디스크, 테이프 백업 장치, 하드 디스크, CD-ROM, ZIP디스크 등이 있다.
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CD-ROM |
HDD |
FDD |
④ 입력 장치
우리가 이해할 수 있는 자료를 컴퓨터가 처리할 수 있는 형태의 2진 코드로 변환하여 주기억장치에 저장하는 장치. 키보드, 마우스, 라이트 펜, 그래픽 판, 카드 판독기, 바코드 판독기, 스캐너, 디지털 카메라, 비디오 카메라 등이 있다.
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키보드 |
스캐너 |
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⑤ 출력 장치
컴퓨터가 처리한 자료를 사람이 알아볼 수 있도록 문자나 그림, 동영상, 소리 등으로 바꾸어 나타내 주는 장치. 모니터, 스피커, 저장장치, 프린터 등이 있다.
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프린터 |
모니터 |
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(2) 메인보드
① 슬롯 1
② 확장 슬롯 : ISA 슬롯, PCI 슬롯, AGP 슬롯
③ 램 소켓
④ 바이오스 칩
⑤ 칩셋
⑥ 하드디스크/플로피디스크 포트
⑦ 직렬/병렬(시리얼/페러렐) 포트
⑧ 뒷 패널
♣ 소프트웨어 : 어떠한 일을 수행하기 위한 프로그램의 모임. 시스템 소프트웨어, 응용 소프트웨어
(1) 시스템 소프트웨어
♣ 컴퓨터의 모든 장치들을 효율적으로 관리하고 사용자가 컴퓨터를 쉽게 사용할 수 있도록 도와주는 프로그램. 운영체제 프로그램, 언어 프로그램, 유틸리티 프로그램
① 운영체제(OS, Operating System) 프로그램
컴퓨터로 일을 처리할 때 다른 프로그램의 실행을 도와주거나 주변 장치를 관리하고 통제하여 컴퓨터를 원활하게 사용할 수 있도록 해주는 것들. 도스(DOS), WINDOWS, WINDOWS NT, 유닉스(UNIX), 리눅스(Linux), 맥킨토시(Mac OS)등이 있다.
② 언어 프로그램
사용자가 작성한 프로그램을 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어로 번역하여 실행할 수 있도록 해주는 시스템 소프트웨어. 베이직(BASIC), 코볼(COBOL), 포트란(FORTRAN), 파스칼(PASCAL), 시(C), 비주얼 베이직(visual BASIC), 비주얼 C++(visual C++), HTML, 자바(JAVA)등이 있다.
③ 유틸리티 프로그램
사용자가 일을 보다 더 쉽게 처리하도록 도와주는 시스템 소프트웨어. 파일 관리 프로그램, 메모리 관리 프로그램, 시스템 관리 프로그램, 파일 압축/해제 프로그램, 바이러스 치료 프로그램 등이 있다.
(2) 응용 소프트웨어
♣ 어떤 일을 처리할 수 있는 프로그램을 미리 만들어 놓고, 사용자가 목적에 맞게 선택하여 사용할 수 있도록 하는 프로그램.
① 문서 작성 프로그램 : 문서의 작성, 편집, 인쇄, 저장 등을 할 수 있는 프로그램으로 워드 프로 세서라고도 한다.
② 전자 계산표 프로그램 : 숫자로 되어 있는 자료들을 쉽게 계산해주는 프로그램으로 스프레드 시트라고도 한다.
③ 자료 관리 프로그램 : 여러 가지 문자, 숫자 자료의 입력, 분류, 저장, 검색, 수정 등 많은 양의 자료를 쉽게 관리 해주는 프로그램으로 데이터 베이스 관리 프로그램이라고도 한다.
이 밖에 소리나 영상 관련 프로그램, 통신 프로그램 등도 있다.
[정보 통신의 기초] 학습목표 1. 정보 통신의 개요와 역사를 이해할 수 있다. 1) 정보 통신의 개요
① 정보 통신 : 송신자와 수신자 간에 효율적으로 정보를 전달하거나 정보를 교환하는 과정. - 해저 케이블, 광섬유 케이블, 무선 토인, 위성 통신 등을 이용한 통신 기술 발전 [1] 정보 통신의 역사 (1) 전기 통신
① 1837년 미국. 모르스. 전신기기 (2) 위성 통신
① 소련. 세계 최초의 인공 위성. 스푸트닉호. (3) 정보 통신 ① 정보 통신망 : 종래의 전기 통신망의 확장이 아니고 컴퓨터 시스템 고유의 개념 위에 데이터 통신망을 구축하는 통신망 구조로 발전. 2) 통신망 구조 통신망 : 컴퓨터와 단말기, 컴퓨터와 컴퓨터를 통신 회선을 이용하여 상호 연결하여 공간적으로 구성한 것.
<그림 5-4> (1) 성형 : 중앙에 컴퓨터나 교환기가 있고, 주위에 분산된 단말기를 1:1 또는 1:n으로 연결시킨 형태.
-장점 : 보수와 관리가 쉽고, 고장이 발생하였을 때에 발견이 쉬우며, 각 단말기마다 전송 속도를 다르게 설정가능 (2) 링형 : 직접 또는 중계기를 통하여 컴퓨터와 단말기들을 서로 이웃하는 것끼리만 연결시킨 형태
-장점 : 정보가 단말기에서 단말기로 전송되므로 각 단말기는 공평한 통신 서비스를 수행할 수 있으며, 방송 형태로 정보가 전송되고, 통신 회선과 단말기의 고장 발견이 쉽다. (3) 버스형 : 하나의 통신 회선에 여러 대의 단말기를 접속하는 방식. 이 방식은 방송 형태이므로 모든 단말기가 데이터를 수신할 수 있으나, 수신된 정보의 단말기 식별 번호에 의해 해당되는 단말기만 수신하게 된다.
-장점 : 통신 회선이 하나이므로 통신망 구조가 간단하고, 단말기의 고장이 통신망 전체에 영향을 주지 않으므로 통신망의 신뢰성을 높일 수 있다. (4) 트리형 : 중앙에 컴퓨터가 있고, 일정 지역의 컴퓨터까지는 하나의 통신 회선으로 연결되며, 일정 지역의 컴퓨터에서 다시 그 지역에 설치된 여러 대의 단말기를 연결시킨 형태.
-장점 : 성형보다는 통신 회선이 적게 사용되며, 분산 처리 시스템을 구성할 수 있다. (5) 그물형 : 광대역 통신망에 많이 사용. 모든 단말기를 통신 회선으로 상호 연결시킨 형태
-장점 : 통신 회선에 장애가 있을 때에는 다른 경로를 통하여 데이터 전송을 수행할 수 있다. 3) 통신 회선 [1] 유선 통신
: 유선통신은 구리선(동선)을 사용하여 전기 신호를 전송하도록 하며, 광섬유는 빛의 형태로 정보를 전송한다.
<표 5-1> 유선 통신 회선의 전송 특성
통신 회선 데이터 전송 속도 대역폭 중계기 설치 간격 꼬임선 4Mbps 250㎑ 2∼10km 동축 케이블 500Mbps 350㎒ 1∼10km 광섬유 케이블 2Gbps 2㎓ 10∼100km (1) 꼬임선(twisted-pair wire) : 나선 형태의 절연된 두 개의 구리선으로 구성되며, 절연된 여러 쌍[2∼수천 페어(pair)]의 구리선을 하나로 묶어 케이블을 형성한 것.
- 인접한 도체 간의 혼선을 줄이고, 서로 절연을 유지하기 위하여 서로 꼬이게 함으로써 도체 간의 전자적 유도 현상을 줄일 수 있도록 구성. (2) 동축 케이블(coaxial cable) : 꼬임선과 마찬가지고 두 개의 도체로 구성되며, 내부 도체와 그를 둘러싸고 있는 원통형의 외부 도체로 구성. 내부 도체는 일정 간격으로 절연체 고리나 고체 절연 물질로 지지되고, 외부 도체는 재킷이나 절연망으로 둘러싸여 있다. 꼬임선에 비해 훨씬 긴 거리에 사용할 수 있다.
<그림 5-6> - 장거리 전화 및 유선 텔레비전(CATV), 텔레비전 분배, 근거리 통신망(LAN) 등 다양한 응용분야에 사용되는 유용한 통신 회선. (3) 광섬유 케이블
<그림 5-8>
광섬유 케이블을 사용한 통신 형태 : 전송하고자 하는 데이터를 전기적인 신호의 형태가 아닌 빛의 형태로 광섬유를 통하여 전송. - 광섬유 케이블의 특징 (가) 통신 회선의 데이터 전송률이 수 Gbps 정도이며, 수십∼수백 km의 범위까지 전송이 가능하다. [2] 무선 통신
: 안테나가 송신과 수신을 담당. 송신측에서는 안테나가 전자기에너지를 공기를 통하여 발사하고, 수신측에서는 안테나가 공기 중에서 전자기파를 검출하여 신호를 수신한다. (1) 지상파 무선 통신 : 안테나는 원형의 접시 안테나를 사용, 이 안테나는 고정되어 있고 수신측 안테나의 가시 광선 전송을 위해 좁은 광선 빔을 사용.
- 장거리 통신 서비스에 사용되고 높은 데이터 전송률이 제공되지만, 가시 거리 내에서만 전송이 가능하며, 최근에는 건물 사이의 단거리 CATV와 근거리 통신망의 디지털 데이터 전송에 이용. (2) 위성 통신
- 통신 위성은 무선 통신의 중계국 역할을 하는 것으로서 지구국 또는 지상국이라 부르는 두 개 이상의 지상에 위치하는 송신국과 수신국을 연결하는 데에 사용된다. <그림 5-10>
- 응용 : 텔레비전 방송 중계, 장거리 전화 - 위성 통신의 특징 (가) 위성 통신은 지구로부터 약 35.784km 상공에 있는 통신 위성을 이용하기 때문에 하나의 지상국에서 전송된 신호가 다른 지상국에 수신하기까지 약 0.25초 정도의 전파 지연이 발생하므로 전화에서 지연 통화를 느낄 수 있다. (3) 적외선 : 적외선 통신은 적외선을 사용하여 정보를 전송하며, 송신측과 수신측은 직선 경로나 방의 천장과 같이 옅은 색의 표면에서 반사되는 경로를 통하여 정보를 전송하는 방식. 4) 전송 기술 [1] 통신 방식
<그림 5-11>
(가) 단방향 통신 방식 : 하나의 통신 회선을 사용하여 접속된 두 장치 사이에서 데이터가 한 방향으로만 전송. 예) 가정에서 라디오와 텔레비전 방송
(나) 반이중 통신 방식 : 하나의 통신 회선을 사용하여 접속된 두 장치 사이에서 방향의 전환에 의해 서로 데이터의 전송 방향을 바꾸어 전송하는 방식으로서, 동시에 양 방향 전송은 수행할 수 없다. 예) 휴대용 무선 송수신기
(다) 전이중 통신 방식 : 두개의 통신 회선을 사용하여 접속된 두 장치 사이에서 동시에 양 방향으로 데이터를 전송하는 통신 방식.
- 양 방향으로 데이터 전송이 자유롭기 때문에 많은 양의 데이터를 전송하는 경우 효율적인 전송을 수행할 수 있으나, 두 개의 통신 회선을 사용하므로 통신 비용이 많이 드는 단점이 있다. [2] 직렬 전송과 병렬 전송
디지털 데이터 전송 : 전압이나 전류의 변화값(1:+5V, 0:0V)으로 표현되는 2진 데이터를 전송하는 방식
<그림 5-12>
(가) 직렬 전송 : 하나의 문자 정보를 나타내는 데이터 비트를 직렬로 나열한 후 하나의 통신 회선을 사용하여 한 비트씩 순차적으로 전송하는 방식. 직렬 전송은 병렬 전송에 비하여 데이터 전송 속도가 느린 반면에 원거리 전송인 경우에는 통신 회선이 한 개만 필요하므로 경제적이다.
(나) 병렬 전송 : 하나의 문자를 구성하는 비트별로 각각 통신 회선을 따로 두어 한꺼번에 전송하는 방식, 문자를 구성하는 비트 수만큼 통신 회선이 필요.
- 한번 에 한 문자를 전송하므로 컴퓨터와 같은 고속 처리를 필요로 하는 경우와 비교적 근거리의 데이터 전송에 유리하며, 원거리 전송인 경우에는 여러 개의 통신 회선이 필요하므로 회선 비용이 많이 든다. [3] 동기 전송 방식과 비동기 전송 방식
- 데이터를 전송할 때에 연속되는 데이터를 정확하게 송·수신하기 위해서는 송신측에서 전송된 데이터가 정확하게 수신측에 전달되어야 하며, 이를 위해 송신측과 수신측 간에 시간적 위치가 동일해야 한다. <그림 5-13>
(가) 비동기 전송 방식 : 한 번에 한 문자씩 전송하는 방식.
- 일정한 길이의 데이터 앞에 한 비트 길이의 스타트 비트(ST)와 맨 뒤에 스톱 비트(SP)를 추가하여 전송하는 방식. (나) 동기 전송 방식 : 전송하고자 하는 데이터를 묶어 정보부를 구성한 후 처음과 끝에 시작 플래그(flag)와 종료 플래그, 주소부, 제어부 등을 추가하여 전송하는 방식.
- 데이터를 전송할 때에 미리 정해진 수만큼의 문자를 일시에 전송하는 방식이므로, 비동기 전송 방식에 비하여 매우 효율적이다.
2. 정보 통신망의 구조와 유형을 알 수 있다.
3. 유선과 무선 통신 회선을 이해할 수 있다.
4. 통신 방식과 전송 유형 등 전송 기술을 이해할 수 있다.
② 정보 사회에서 가장 발전 분야 : 컴퓨터, 정보통신
③ 정보 통신 특징
- 하나의 통신 회선을 수많은 사용자가 동시에 사용할 수 있도록 하는 다중화 기술의 실현
- 대용량 전자 교환기의 실현 등에 의해 국내는 물론 세계 여러 곳에 있는 사람들과 실시간으로 상호 통화를 가능.
- 정보의 입력에서 출력까지 신속한 응답 시간을 요구하는 실시간 처리의 필요성이 증대
② 1876년 벨. 전화
③ 1878년 에디슨. 인류 최초의 전화기(탄소 송화기로 개량)
④ 1888년 헤르츠. 전자파 발견
⑤ 1901년 마르코니. 전자파를 이용하여 모르스 부호를 무선으로 전송.
⑥ 1920년 미국. KDKA 라디오 방송구 개국. 종전의 1:1의 통신(전신, 전화 등)이 1:n의 통신으로 바뀌게 되어 방송(broadcast)이라는 용어가 탄생
⑦ 1936년 영국. BBC 방송국. 텔레비전 정기 방송 시작
⑧ 텔레비전은 1950년대 미국에서 대중호된 이래, 오늘날 세계 각국에서 정보 전달의 가장 중요한 대중 매체로 활용되고 있다.
⑨ 우리나라 : 1885년 9월 28일 한성(서울)과 제물포 간에 최초로 전신이 개통. 전기 통신의 역사의 장이 열렸다. 1961년 이후 경제 개발 5개년 계획과 함께 전기 통신 분야의 급속한 성작을 거쳐 오늘날에 이르는 전기 통신 발전의 시대를 맞이하게 되었다.
② 미국. 실질적인 세계 최초의 통신 위성. 1962년 텔스타 1호. 유럽과 미국 사이에 텔레비전 방송 신호가 전송되기 시작.
② 1974년 미국. IBM사가 발표한 SNA로서 컴퓨터 간에 접속을 쉽게 하고, 이용 형태의 다양화와 복잡화에 대처하기 위한 체계화된 통신망으로서, 컴퓨터 시스템을 이용하여 데이터 통신망을 구축하는 통신망 구조.
③ 종합 정보 통신망(ISDN), 광대역 종합 정보 통신망(BISDN) : 음성, 데이터, 영상 등의 멀티미디어 서비스를 종합적으로 제공하는 고속 통신망
-단점 : 중앙의 컴퓨터나 교환기가 고장이면 전체 기능이 정지되고, 단말기의 증가에 따라 통신 회선 수도 증가함
-단점 : 통신망에 새로운 단말기를 추가할 때에 통신 회선을 절단해야 한다. 또, 단말기의 고장과 통신 회선의 고장이 전체 통신망에 영향을 주므로, 고장 단말기의 우회 기능과 통신 회선의 이중화 등이 필요.
-단점 : 모든 단말기가 통신 회선의 정보를 수신할 수 있으므로 데이터의 비밀 보장이 어려우며, 통신 회선의 길이에 제한.
-단점 : 많은 통신 회선을 필요로 한다.
- 아날로그 신호와 디지털 신호 전송에 사용되고 있으며, 전화선과 건물 내의 통신 회선으로 많이 사용되고 있다. 꼬임선은 다른 통신 회선과 비교하여 거리, 대역폭, 전송 속도에 있어서 상대적으로 많은 제약을 가진다.
- 아날로그 신호와 디지털 신호 전송에 사용되며, 텔레비전과 유선 텔레비전에서는 아날로그 신호가 전송되고, 근거리 통신망이나 고속 통신망에서는 디지털 신호가 전송된다.
- 주파수 특성이 우수하여 고속의 데이터 전송이 가능하며, 절연이 잘 되어 외부 간섭과 누화에 좋은 특성을 나타낸다.
- 데이터를 빛의 형태로 바꾸어 주는 단계
- 광섬유를 통하여 빛을 원하는 곳까지 전달해주는 단계
- 빛의 형태로 전송된 정보를 다시 본래의 전기적인 형태로 변환시켜 주는 단계
- 광원 : 발광 다이오드, 분사 레이저 다이오드 사용
- 광 검출기 : PIN 다이오드, APD가 주로 사용.
- 광섬유 내부에서 빛의 전파는 다중 모드의 광섬유에서는 빛이 계속 반사되어 전송되고, 단일 모드의 광섬유에서는 빛이 직진하면서 전송됨.
- 이용 분야 : 전화 교환망, 데이터 통신망, 광역 통신망, 광대역 종합 정보 통신망 등에 사용되며, 전력 회사, 군사 목적, 측정 기기 등에 이용. 근거리 통신망이나 단거리 영상 중계와 같은 분야에서도 많이 사용.
(나) 꼬임선이나 동축 케이블보다 규모가 작고, 같은 용량의 경우 그 지름이 최소한 제곱에 비례하여 작다.
(다) 감쇠도가 매우 낮고, 넓은 범위에 대하여 일정값을 유지한다.
(라) 간섭, 충격, 잡음, 누화 등 외부적 전기 신호의 영향을 받지 않으며, 다른 기기에 간섭 현상을 유발시키지 않는다.
- 지향성 방식 : 송신측 안테나가 일정 방향으로 전자기 빔을 전송하므로 송신측 안테나와 수신측 안테나가 정확하게 정렬되어 있어야 한다.
- 비지향성 방식 : 전송되는 신호가 모든 방향으로 퍼지므로 많은 안테나에서 수신할 수 있다.
- 주파수 범위
2GHz∼40GHz : 위성 통신에 사용
30MHz∼1GHz : 방송
3×1011∼3×1014Hz : 적외선, 사무실 내와 같은 좁은 영역에서 1:1 또는 1:n 전송의 응용에 많이 이용.
- 문선 통신 주파수 범위 : 2GHz∼40GHz, 주파수가 높을수록 대역폭도 넓어지므로 데이터 전송 속도가 빨라진다.
- 지상파 무선 통신에서 손실의 주요 원인 중의 하나인 감쇠 현상은 일기에 따라 감쇠도가 다를 수 있으며, 무선 통신이 널리 사용됨에 따라 전송 영역이 겹치게 되어 간섭이 발생할 수 있다.
- 통신 위성은 어느 한 주파수(상향 링크)를 수신하여 신호를 증폭하거나 재생하여 다른 주파수(하향 링크)로 전송한다.
- 궤도 위성은 많은 주파수 대역에서 동작하는데, 이 주파수 대역을 트랜스폰더라고 한다.
(나) 위성 통신은 여러 지국에서 위성으로 전송할 수 있고 위성에서 많은 지구국으로 전송할 수 있기 때문에 방송용으로 적합하다.
- 적외선에서는 무선 통신과 달리 전자파가 벽을 통과하지 못하며, 작은 지역에서 사용되므로 주파수 할당이 필요 없다.
- 동기 전송 방식 : 송신측과 수신측이 하나의 기준 시간에 맞추어 데이터를 전송하는 방식
- 비동기 전송 방식 : 송신측이 데이터를 전송하면 수신측은 송신측과 시간적 위치에 관계 없이 데이터를 수신하는 방식
- 한 문자 데이터의 길이가 스타트와 스톱 비트를 포함하여 10∼11비트가 되며, 현재 PC통신에 사용되는 방식
- 고속 통신망에 많이 사용.
[개인용 컴퓨터의 구조]
학습목표 |
1. 개인용 컴퓨터 본체의 필수 구성 요소를 이해할 수 있다. |
1) 개인용 컴퓨터의 구성
[1] 개인용 컴퓨터의 기본 장치
: 본체, 키보드, 마우스, 모니터
① 키보드, 마우스 - 문자나 부호를 입력하는 장치로서 사용자가 컴퓨터한테 작업을 지시하거나 데이터를 입력하기 위하여 사용
② 본체 - 중앙 처리 장치, 주 기억 장치, 마더 보드, 그래픽 카드, 디스크 등을 포함하고 있으며 주로 처리, 전송, 저장 기능을 담당
③ 모니터 - 화면을 통하여 본체에서 처리한 결과를 영상으로 나타내는 출력 장치
[2] 본체의 구성
(1) 본체의 기본 구성 요소
: 중앙 처리 장치, 주 기억 장치, 마더 보드, 그래픽 카드, 플로피 디스크, 하드 디스크, CD-ROM, 전원 공급 장치 등.
① 중앙 처리 장치 : 컴퓨터의 두뇌 역할
② 마더 보드 ; 사람의 신경망과 혈관 역할을 수행
③ 주 기억 장치 : 운영 체제나 응용 프로그램 동작, 시스템 부팅
④ 그래픽 카드 : 모니터에 영상을 보냄.
⑤ 전원 공급 장치 : 전원을 각 장치에 공급함. 심장 역할
⑥ 플로피 디스크 : 보조 기억 장치. 용량이 작고 느리지만 여전히 많이 사용됨.
⑦ 하드 디스크
⑧ CD-ROM
(2) 본체의 기능 확장을 위한 구성 요소
(가) 사운드 카드 : 아날로그 형태로 입력된 음성과 디지털 방식으로 입력된 음성 데이터를 조절, 가공하거나, 아날로그 형태로 변환, 증폭, 출력하는 장치.
- 사람의 입과 귀와 같아서 컴퓨터의 각종 정보를 사용자에게 소리로 전하고 음성 명령을 받아 실행.
- 오디오 시스템과 같이 음악을 연주하거나 녹음 가능
- 멀티미디어 분야에서 중심 역할을 수행하는 장치
(나) 모뎀 : 전화선을 통해서 전송되는 아날로그 신호를 컴퓨터가 인식할 수 있는 디지털 신호로 바꾸어 주거나, 반대로 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸어 주는 장치.
- 인터넷이나 PC 통신을 수행할 수 있고, 전자 우편도 주고 받을 수 있음.
(다) 네트워크 카드 : 컴퓨터가 통신망에 접속할 수 있게 하기 위해 컴퓨터 내에 설치하는 확장 카드로서, 보통 LAN카드라고도 함.
- 컴퓨터 운영 체제와 통신망 소프트웨어가 동작하여 데이터를 통신망으로 송·수신.
[3] 본체와 주변 기기 연결
(1) 확장 슬롯
: 컴퓨터 본체 내의 각 버스에 접속되어 버스를 외부적으로 사용할 수 있도록 해 주는 역할.
사운드 카드, TV 카드 비디오 카드 등의 확장 카드를 확장 슬롯에 장착하게 되면 해당 확장 카드는 내부적으로 컴퓨터 마더 보드 내에 있는 것과 동일한 상태가 됨.
(2) 버스
버스 : 컴퓨터 내부에서 발생된 데이터가 이동하는 통로로, 확장 슬롯과 중앙 처리 장치 간의 데이터의 연결 통로.
- 버스를 사용하기 위해서는 각 장치 간의 원활한 연결을 위해 정해진 규칙이 필요한테 이것을 버스 규약이라 한다.
- 대표적 버스 규약 : ISA, EISA, VESA, PCI
(가) ISA : 16비트 폭의 외부 확장 버스로 흔히 AT버스라고 함. AT 호환 개인용 컴퓨터의 표준 버스로 사용되지만, 386컴퓨터 이상에서는 데이터를 전송할 때에 심한 병목 현상으로 성능이 떨어지는 단점이 있다.
(나) VESA : 기존의 확장 버스 방식인 ISA보다 데이터 전송 속도가 빠르다. 중앙 처리 장치에 직접 연결되는 방식으로 32비트 데이터의 전송이 가능하며, 주로 486 컴퓨터에 많이 사용됨. 확장 보드용 커넥터는 기존의 ISA를 사용하여 호환성을 가짐.
(다) PCI : 32비트 구조와 64비트 구조의 두 가지가 있음. VESA가 중앙 처리 장치에 직접 연결되는 반면, PCI는 중앙 처리 장치와 버스 사이에 브리지 회로를 설치하여 버스 구조를 그대로 사용할 수 있게 됨.
(3) 포트
(가) 직렬 포트 : 통신포트(COM part)라고 하며, 개인용 컴퓨터 본체의 뒷면에 모뎀 등과 같은 직렬 통신과 연결되는 커넥터가 접속되는 포트
- 직렬 포트는 병렬 포트와 다르게 모든 데이터 비트가 하나의 선으로만 차례대로 전송되므로, 전송 속도는 느리지만 통신 회선의 비용을 줄일 수 있음.
(나) 병렬 포트 : 개인용 컴퓨터 본체 뒤에 있는 25핀 포트를 말하며, 주로 프린터를 연결하는 데에 사용되기 때문에 프린터 포트라고도 함.
- 병렬 포트는 8개의 독립된 선들을 이용하여 한 바이트의 정보를 한꺼번에 전송하는 방식으로, 이론적으로 직렬 포트보다 8배나 빠르다.
- 병렬 포트는 프린터 이외의 테이프 벡업 장치, CD-ROM, 스캐터, ZIP 장치 등 다른 장치들도 연결됨.
(다) USB : 범용 직렬 버스. 직렬 포트의 일종.
- 오디오 장치, 조이스틱, 키보드, 전화, 스캐너 및 프린터 등과 같은 주변 기기와 컴퓨터 간의 연결에 사용.
- USB의 원리는 직렬 포트와 동일하지만, 직렬 포트보다 빠르고 연결하기 편리함.
- USB는 12Mbps의 데이터 전송 속도를 지원하므로 많은 주변 기기르 연결해도 속도가 충분하고, 최대 127대까지 주변 장치들을 사슬처럼 연결할 수 있음.
- 개인용 컴퓨터를 사용하는 도중에 연결해도 인식을 하며, 주변 기기의 전원이 필요 없음.
- 일반 적으로 개인용 컴퓨터에는 2개의 USB 포트가 있지만 USB 허브가 있어서 하나의 포트를 다수의 포트로 나누어 주기 때문에 다양한 주변 장치를 연결할 수 있음.
2) 개인용 컴퓨터의 조립
[1] 개인용 컴퓨터의 조립 과정
(1) 제 1단계 : 케이스의 분해 및 전원 장치 설치
(2) 제 2단계 : 마더 보드에 중앙 처리 장치의 설치
(3) 제 3단계 : 마더 보드의 RAM 슬롯에 RAM 카드를 삽입
(4) 제 4단계 : 마더 보드를 케이스에 장착
(5) 제 5단계 : 보조 기억 장치 부착
(6) 제 6단계 : 내부 전원, 제어기 케이블 연결 및 점퍼 설정
(7) 제 7단계 : 그래픽 카드, 사운드 카드, 모뎀 등의 확장 카드 부착
(8) 제 8단계 : 외부 입출력 커넥터, 전원 케이블의 연결 및 완성
[인터넷의 기초]
학습목표 |
1. 인터넷의 개념과 역사에 대하여 알 수 있다. |
1) 인터넷의 개요
① 인터넷 : 컴퓨터를 통해 여러 가지 정보를 주고 받는 통신 수단
② 인터넷은 멀리 떨어진 컴퓨터를 연결하기 위한 주소와 통신 회선, 프로토콜이 필요.
③ 인터넷에서는 여러 다른 컴퓨터를 연결하기 위하여 TCP/IP(Transmission control protocol/Internet protocol)라는 전송 프로토콜을 사용.
[1] 인터넷의 역사
① ARPANET : 1969년. 미국 국방성에서 군사적인 목적으로 연구원들 간의 정보와 자원 공유를 위하여 컴퓨터 통신망을 구축하여 운용하기 시작. 원격 시스템 접속, 파일 전송, 전자 우편 및 정보 공유가 가능한 통신망.
2) 인터넷 전송 방식과 주소 체계
[1] 인터넷 전송 방식
① 인터넷에서는 데이터를 전송하기 위하여 TCP/IP 프로토콜 사용.
(1) TCP/IP 프로토콜의 기능
① 물리 계층, IP 계층, TCP 계층, 응용 계층의 네가지 계층으로 구성
② 특징 : 전송하려는 데이터를 패킷 단위로 나누어 전송.
③ 장점 : 데이터를 패킷 단위로 나누어 전송하므로 데이터 전송이 모두 끝날 때까지 회선을 독점하지 않아도 되며, 일부 구간의 회선에 장애가 발생해도 데이터를 우회하여 전송할 수 있음.
④ 패킷 : 송신하려는 데이터를 일정한 길이로 분할한 후 수신측 주소와 데이터 전송에 필요한 제어 정보를 추가한 전송 단위
[2] 인터넷 주소 체계
(1) IP 주소와 주소 클래스
① IP 주소 : 인터넷에 접속되어 있는 모든 컴퓨터의 고유한 주소.
② 주소를 할당하고 배정하는 업무는 NIC에서 담당
③ IP 주소는 네 개의 바이트로 구성됨
④ 각각의 바이트는 8비트이므로 0∼255(28=256)까지 표현 가능
⑤ 바이트마다 마침표(.)를 이용하여 구분.
(2) 도메인 이름 시스템
① IP 주소는 숫자로만 구성되어 있기 때문에 실제로 사용자가 이용하거나 기억하는 데에 어려움이 크므로 IP주소를 대신하여 쉽게 기억할 수 있고, 이용하기 쉽도록 이름을 부여한 도메인 이름(domain name)이 널리 사용됨.
② 도메인 이름 서버에서 도메인 이름을 관리하여, 필요할 때에 도메인 이름을 IP 주소를 변환해 주는 역할을 하기 때문에 가능.
③ 구조 : '호스트 명. 기관명. 기관 성격. 최상위 도메인'
④ 최상위 도메인 : 미국에서는 기업체-com, 통신망 관련 기관-net, 비영리 단체-org
<표 6-1> 최상위 도메인 이름(국가별)
도메인 |
국가명 |
도메인 |
국가명 |
도메인 |
국가명 |
kr |
한국 |
ca |
캐나다 |
mx |
멕시코 |
jp |
일본 |
de |
독일 |
au |
호주 |
fr |
프랑스 |
uk |
영국 |
sg |
싱가포르 |
<표6-2> 서브 도메인 이름(기관 성격)
도메인 |
기관성격 |
도메인 |
기관성격 |
도메인 |
기관성격 |
co |
회사 |
ac |
교육 기관 |
nm |
통신망 관리 기관 |
re |
연구 기관 |
go |
정부 기관 |
or |
기타 기관 |
[인터넷 서비스]
학습목표 |
1. 인터넷 서비스에 대하여 이해할 수 있다. |
1) 인터넷 서비스의 개요
2) 인터넷 서비스의 종류
[1] 텔넷(telnet)
: 사용자가 멀리 떨어진 컴퓨터에 연결해 사용자의 컴퓨터를 원격지 컴퓨터에 연결된 단말기로 만들어 주는 인터넷 표준 프로토콜
[2] 전자 우편(e-mail)
: 정보 통신망을 이용하여 다른 사용자들과 편지나 여러 정보를 주고받는 통신 방법
기본요소 : 이름, @, 도메인 이름(예, guest@daehan.hs.kr)
[3] 채팅(chatting)
: 인터넷을 이용하는 대화방.
[4] ftp(file transfer protocol : 파일 전송 프로토콜)
: 인터넷을 이용하여 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 파일 전송을 지원하는 프로토콜, 그런 프로그램을 통칭.
※ @ : 영어 알파벳 at의 약어이므로 읽을 때에 'at'로 발음한다.
※ 인터넷으로 이용할 수 있는 기타 서비스
- 유즈넷(usenet) : 각 주제별로 계층적으로 분류된 일련의 뉴스 그룹으로 구성. 유즈넷을 이용하면 자신이 관심 있는 분야의 사람들과 정보를 교환하거나 토론할 수 있다.
- 메일링 리스트 : 전자 우편을 통해 운영되는 토론 기능을 의미. 메일링 리스트에 가입한 후 전자 우편으로 자료를 메일링 리스트로 보내면 메일링 리스트에 가입된 모든 회원에게 자동으로 전달된다.
※ 전자 상거래
: 네트워크상에서 상거래의 일부 또는 전부를 수행하는 것.
※ 인터넷 전화
: 기존의 전화망을 인터넷망으로 대체하여 인터넷을 통하여 전화 통화를 가능하게 하는 인터넷 서비스.
[웹]
학습목표 |
1. 웹의 기본 개념과 용어에 대하여 이해할 수 있다. |
1) 웹의 개요
① 월드 와이드 웹(WWW : World Wide Web) : 1989년 스위스 제네바의 유럽 입자 물리 연구소인 CERN에서 유럽 각지에 흩어진 물리학자들의 연구 결과와 정보를 손쉽게 공유할 목적으로 기존의 여러 가지 형태의 정보를 단일 사용자 인터페이지스로 사용할 수 있도록 하기 위하여 개발. 월드 와이드 웹은 여러 개의 다른 이름으로 지칭하고 잇으며, 웹(web)이라고도 하고, W3라는 명칭도 가지고 있다.
② 웹 : 문자뿐만 아니라 그림, 그래픽, 소리와 영상 등을 포함하는 멀티미디어 문서를 하이퍼텍스트 개념을 이용하여 사용하기 편리한 방법으로 전송하고 검색할 수 있게 해 주는 서비스.
[1] 웹에서 사용되는 기본 언어
(1) 하이퍼텍스트
: 여러 개의 연결된 문서. 문서 내의 어떤 위치에서 같은 문서나 다른 문서의 특정 부분을 지정하면 링크를 통하여 연결된 데이터에 접근할 수 있도록 해 주는 구조를 가지고 있다.
(2) 하이퍼링크와 하이퍼미디어
- 하이퍼링크 : 문서 간의 이동이나 한 문서 내에서의 이동을 위해 사용되는 링크. 특정한 단어나 그림을 선택하면 이들과 연결된 다른 문서나 미디어로 이동하는 역할.
- 하이퍼링크에는 같은 문서 내의다른 위치로 이동하는 링크, 이미지를 이용하여 다른 곳으로 연결하는 링크, URL(universal resource locator)을 이용하여 다른 사이트로 접속하는 링크 등.
- 최근 웹에서는 문자에 대한 링크뿐만 아니라 음성, 영상, 동영상과 같은 다양한 종류의 미디어에 대한 링크도 유지하기 때문에 웹을 하이퍼미디어 기반이라고도 지칭.
(3) HTML(hyper text markup language)
: 웹의 하이퍼미디어 문서를 작성하고 표현하기 위하여 사용하는 표준 언어.
SGML(standard generalized markup language) 이라는 문서 형식을 기준으로 하이퍼텍스트의 논리적 구조를 정의한 문자 형태의 문서.
(4) HTTP(hyper text transfer protocol)
: 웹 서버와 클라이언트가 통신을 수행할 때에 사용하는 프로토콜.
HTTP는 웹 문서뿐만 아니라 일반 문서, 음성, 영상, 동영상 등 다양한 형식의 데이터를 전송할 수 있다.
(5) URL
: 인터넷에 존재하는 여러 가지 자원들에 대한 주소 체계.
URL은 통신할 때에 사용할 프로토콜과 호스트 이름, 해당 데이터 파일이 존재하는 경로와 파일 이름으로 구성. 서비스 종류에 따라 프로토콜이 달라지므로 필요한 프로토콜을 지정한 후 '//'로 도메인과 구분하여야 한다.
※ 클라이언트/서버
- 클라이언트 : 서버한테 정보를 요구하는 쪽이고, 서버는 클라이언트의 요구에 따라 정보를 제공하는 쪽. 인터넷에서 클라이언트는 일반 사용자가 이용하는 웹 브라우저이고, 서버는 웹 서비스가 실행되는 웹 서버가 된다.
2) 웹 브라우저
[1] 웹 브라우저의 개요
① 웹 브라우저 : 인터넷에 접속하여 웹 서버가 제공하는 서비스를 받을 수 있도록 하는 사용자 프로그램.
웹 브라우저는 자주 이용하는 웹 사이트 목록을 유지하여 다음에 방문하기 쉽도록 도와 주며, 전자 우편 작성과 수신도 가능하게 해 주고, ftp, 유즈넷 고퍼 등의 서비스도 제공.
ex, 넷스케이프 커뮤니케이터, 인터넷 익스플로러
[2] 인터넷 익스플로러의 기본 구성
(가) 제목 표시줄 : 웹 브라우저에 나타나는 웹 문서의 제목을 표시
(나) 메뉴 표시줄 : 웹 브라우저를 사용하기 위한 모든 기능을 메뉴 방식으로 제공하여 사용자가 실행할 수 있도록 함.
(다) 표준 버튼 모음 : 메뉴 중에서 자주 이용하는 기능을 아이콘으로 제공.
(라) 주소 표시줄 : 웹 브라우저에 현재 나타난 웹 문서의 주소가 표시되면, 새로운 주소를 입력하면 해당 위치로 접속.
(마) 상태 표시줄 : 접속 중인 웹 사이트의 주소나 웹 문서의 읽혀진 상태, 마우스가 다른 문서와 연결된 링크 부분에 위치할 때에 해당 웹 사이트의 주소가 표시 (바) 링크 모음 : 사용자가 설정해 놓은 버튼들이 나열되어 있으며, 이 버튼을 누르면 지정된 웹 사이트로 연결
[3] 인터넷 익스플로러의 주요 기능
(가) 뒤로 : 현재 웹 문서의 바로 이전 문서로 이동할 경우에 사용
(나) 앞으로 : 현재 페이지의 바로 앞 페이지로 이동할 경우에 사용
(다) 중지 : 현재 전송되고 있는 웹 문서의 전송을 강제로 중단
(라) 새로 고침 : 현재 접속한 사이트에 한 번 더 접속하여 재전송하는 기능으로, 문서 전송 중에 오류가 생기거나 변경된 화면이 있을 때에 사용
(마) 홈 : 현재의 위치와 상관 없이 사용자가 지정한 홈 페이지로 이동. 홈 페이지의 지정은 [도구]메뉴의 [인터넷 옵션]메뉴에서 지정할 수 있다
(바) 검색 : 인터넷 검색을 할 수 있는 마이크로소프트사의 검색 도구가 나타남
(사) 즐겨찾기 : 한 번 방문한 홈 페이지를 나중에 다시 방문하고자 할 대에 쉽게 방문할 수 있도록 해당 홈 페이지의 제목과 주소를 목록으로 관리함
(아) 목록보기 : 인터넷 익스플로러를 이용하여 방문한 홈 페이지의 주소가 날짜별로 정리되어 기록한 상황을 보여줌
(자) 메일 : 전자 우편을 전송하거나 수신할 수 있도록 아웃룩 익스프레스와 같은 지정된 전자 우편 프로그램을 실행시킴
(차) 크기 : 웹 브라우저에 표시되고 있는 글자의 크기를 확대하거나 축소시킴
(카) 인쇄 : 웹 브라우저에 표시되고 있는 웹 문서를 인쇄