[네트워크][스터디] 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크 | Part02 네트워크 모델 | 연습문제 풀이

"박기현. (2013). 쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크. 한빛아카데미"

 

| 연습문제 풀이

1. 모듈화 된 계층 구조 프로토콜의 장점을 설명하시오.

- 복잡, 큰 시스템 → 간단, 작은 시스템으로 재구성 → 이해, 설계, 구현 쉬워짐

- 상하 계층 간 표준 인터페이스 제공 → 모듈의 독립성 → 전체 시스템 구조 단순화

- 대칭 구조 양단 동일 계층 → 프로토콜 단순화

- 각 계층 기능 오류 수정, 향상 → 해당 계층 모듈 교체만으로 가능   ※ 전체 시스템 재작성 불필요

 

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2. 계층 구조의 네트워크 프로토콜을 설계할 때 고려할 사항을 나열하시오.

주소 표현

- 주소(Address) 체계: 각 호스트 구분, 시스템 설계 시 가장 먼저 고려

- 네트워크 주소 표현방식: 1:1, 1:다( 모든 호스트: Broadcasting, 특정 그룹: Multicasting)

 

오류 제어(Error Control)

- 전송 오류: 데이터의 변형, 분실 → 재전송(Retransmission)으로 해결(물리적 전송 오류)

- 상위 계층: 논리적 전송 오류 문제 다룸(프로토콜 알고리즘 성격 오류: 데이터 순서 바뀜 등)

 

흐름 제어(Flow Control)

- 송수신 호스트 사이의 데이터 전송 속도 차 → 데이터 분실(수신 호스트 내부 버퍼 가득 찬 경우)  → 흐름 제어로 해결

 

데이터 전달 방식

- 1:1 통신 환경: 단방향(Simplex), 전이중(Full Duplex), 반이중(Half Duplex)

- 데이터 전송 우선순위, 긴급 데이터 처리 고려

 

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3. 임의의 송신 호스트가 수신 호스트에 데이터를 전송했을 때 발생할 수 있는 오류에는 무엇이 있는가?

- 데이터 링크 계층: 물리적 전송 오류(데이터 변형, 분실)

- 상위 계층: 논리적 전송 오류(프로토콜 알고리즘 성격 오류: 데이터 순서 변경 등)

 

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4. 흐름 제어 기능을 설명하시오.

- 데 계층에서 담당

- (2번 답안 흐름 제어 참조)

 

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5. 서비스 프리미티브에서 Request, Indication, Response, Confirm의 기능을 설명하시오.

- 연결형 서비스(Connection-oriented): 전화 <> 비연결형 서비스(Connectionless): 편지

- 하위 계층에서 상위 계층에 프리미티브 형태로 서비스 제공

프리미티브(Primitive)의 종류(연결형)

- CONNECT: 연결 설정용

- DATA: 데이터 전송용

- DISCONNECT: 연결 해제용

 

프리미티브 기능

- Request: 클라이언트가 서버에 서비스 요구

- Indication: 서버에 서비스 요구가 도착했음을 통지

- Response: 서버가 클라이언트에 서비스 응답

- Confirm: 클라이언트에 응답이 도착했음을 통지

 

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6. OSI 7 계층 모델에서 각 계층의 역할을 설명하시오.

물리 계층( Physical Layer)

- 하드웨어 시스템으로 구현

- 전송 매체 간 비트(Bit) 교환

 

데이터 링크 계층(Data Link Layer)

- 이상 계층은 소프트웨어적으로 구현

- 물리적 전송 오류 해결

- 흐름 제어: 호스트 간 전송 속도 고려

- 프레임(Frame): 헤더 += MAC 주소

 

네트워크 계층(Network Layer)

- 라우팅 처리: 정적/동적(부하 상태 고려)

- 혼잡 제어(Congestion Control): 과도한 트래픽 증가 문제 조절

- 패킷(Packet): 헤더 += IP 주소

 

전송 계층(Transport Layer)

- 단대단(End-to-End) 통신 기능: 송수신 프로세스 간 직접 연결(Connection)

- 흐름 제어 기능: 전송 오류율, 전송 속도

- Segment(TCP), Datagram(UDP): 헤더 += 포트

 

세션 계층(Session Layer)

- 세션 기능 제공

- 송수신 호스트 간 대화 제어

- 토큰 제어: 상호 배타적 동작 제어

- 동기(Synchronization) 기능: 일시적인 전송 장애 해결

※ 5 계층까지 데이터 전송 다룸

 

표현 계층(Presentation Layer)

- 전송 데이터의 의미(Semantic), 표현 방법(Syntax) 처리

- 압축(Compression), 암호화

 

응용 계층(Application Layer)

- 사용자의 다양한 응용환경 지원

 

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7. TCP/IP 모델의 구현 환경을 설명하시오.

시스템 공간

- 시스템 운영체제인 커널(Kernel) 내부에 구현

- LAN 카드 → 드라이버 → IP(패킷 경로 선택) → TCP(TCP 연결형, UDP 비연결형 서비스)

- 소켓(Socket) 인터페이스

 

사용자 공간

- 세~응 계층

- 소켓 인터페이스 시스템 콜 호출해 전송 계층 프로토콜(TCP, UDP) 기능 사용

- 포트 번호:사용자 프로그램 = 1:1

- 응용 프로그램 고유 주소 = IP 주소+포트 번호

 

[그림 1] TCP/IP 계층 구조 및 구현 환경

 

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8. ARP, RARP의 필요성을 설명하시오.

- 인터넷 통신하려면 송수신 호스트의 IP, MAC 주소가 모두 필요하기 때문

ARP: 수신 호스트의 IP 주소를 송신 호스트 사용자가 입력, 그 주소로 MAC 주소를 구함
RARP: 호스트 IP 주소가 없을 때(하드 디스크 없어 보관 안된 경우) LAN 카드에 내장된 MAC 주소를 IP 주소 변환