네트워크

두 대 이상의 컴퓨터를 연결하여 자원을 공유하는 것 (전화선이나 케이블, 무선)
설치 구조: 장치들의 물리적 위치에 따라 {망형 링형 성형(중앙집중))}-PtP, {버스형 계층형(트리,분산) 망형} 지리적 범위에 따라 LAN(Local Area Network) or WAN(Wide Area Network)으로 분류
-> 네트워크는 네트워크 엑세스 계층(데이터링크+물리계층) 부터 시작된다.

프로토콜

데이터 교환을 위한 표준 통신규약
구문+의미+시간
Syntex+Semantics+Timing

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예제 1
( )이란 TCP/IP프로토콜을 기반으로 하여 전 세계 수많은 컴퓨터와 네트워크들이 연결된 광범위한 컴퓨터 통신망이다.

정답

인터넷



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TCP vs IP

TCP : OSI 전송 계층, 연결형-가상회선
IP : OST 네트워크 계층, 비연결형-데이터그램
TCP/IP -> 서로 다른 컴퓨터끼리 데이터 주고받는 프로토콜 : OSI7계층 ->4계층으로 함축

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IP 주소 클래스(IP Address Class)

클래스 구분

클래스 첫 옥텟 범위 기본 서브넷 마스크 네트워크/호스트 비트 용도
A 1~126 255.0.0.0 (/8) 8/24 대규모 네트워크
B 128~191 255.255.0.0 (/16) 16/16 중규모 네트워크
C 192~223 255.255.255.0 (/24) 24/8 소규모 네트워크
D 224~239 - - 멀티캐스트(Multicast)
E 240~255 - - 예약(연구용)

특수 주소:

사설 IP(Private IP)

서브네팅(Subnetting)

개념

하나의 네트워크를 여러 서브넷으로 분할

서브넷 마스크(Subnet Mask)

네트워크 부분과 호스트 부분 구분

표기법:

계산 공식

서브넷 개수 = 2^n (n: 빌린 비트 수)
호스트 개수 = 2^m - 2 (m: 호스트 비트 수, -2는 네트워크/브로드캐스트 주소)

예제

192.168.1.0/24를 4개 서브넷으로 분할

  1. 필요 비트: 2² = 4 → 2비트 필요
  2. 새 서브넷 마스크: /26 (255.255.255.192)
  3. 각 서브넷 호스트: 2⁶ - 2 = 62개

결과:

CIDR 블록

| CIDR | 서브넷 마스크 | 사용 가능 호스트 | |——|————–|—————-| | /24 | 255.255.255.0 | 254 | | /25 | 255.255.255.128 | 126 | | /26 | 255.255.255.192 | 62 | | /27 | 255.255.255.224 | 30 | | /28 | 255.255.255.240 | 14 | | /30 | 255.255.255.252 | 2 (P2P 연결용) | ___



예제 2

정답

IPv6 유 멀 애



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예제 3

정답

도메인 네임



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예제 4

정답

DNS



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OSI

IOS에서 제안한 통신 규약

물 데 네 / 전 쎄 표 응!

(하위 -> 상위)

물리 계층

실제접속 리피터 허브

데이터링크 계층

전송 계층

TCP
  • 흐름제어 혼잡제어 오류제어
  • 연결 지향적, 신뢰성있는 데이터 전송 보장
  • 가상 회선 방식
  • 3-Way Handshake(연결)
    • 클라이언트 -> 서버 SYN 패킷 보냄(Synchronization-동기화 요청)
    • 서버 -> 클라이언트 SYN/ACK 패킷 보냄 (연결수락)
    • 클라이언트 -> 서버 ACK 패킷 보냄 (연결완료)
  • 4-Way Handshake(연결 종료) 
    클라이언트                    서버
 |                          |
 |-------- FIN ----------->|  1. 클라이언트 종료 요청
 |                          |
 |<------- ACK ------------|  2. 서버 확인 응답
 |                          |
 |<------- FIN ------------|  3. 서버 종료 준비 완료
 |                          |
 |-------- ACK ----------->|  4. 클라이언트 최종 확인
 |                          |
    1. FIN: 클라이언트가 연결 종료 요청
    2. ACK: 서버가 종료 요청 확인 (아직 데이터 전송 중일 수 있음)
    3. FIN: 서버가 모든 데이터 전송 완료 후 종료 준비됨
    4. ACK: 클라이언트가 최종 확인

TIME_WAIT 상태

  • 마지막 ACK 전송 후 클라이언트는 일정 시간(2MSL) 대기
  • 지연된 패킷(Packet) 처리 및 ACK 재전송 대비

3-Way vs 4-Way 차이

  • 3-Way: 연결 시작 (SYN, SYN+ACK, ACK)
  • 4-Way: 연결 종료 (FIN, ACK, FIN, ACK) - 서버의 데이터 전송 완료 시간 필요



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TCP/IP계층

응용 계층 (세+표+응)

네트워크 액세스 계층 (물+데)



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네트워크 신기술

사물인터넷 - IoT
사물 통신 - M2M
중앙컴퓨터, 언제어디서나 - 클라우드 컴퓨팅
지리적 분산 컴퓨터들을 연결 - 그리드 컴퓨팅
클라우드 서비스들이나 그 자원들을 연결 - 인터클라우드 컴퓨팅
특수목적, 대규모 디바이스 최적화 - 메시 네트워크
스마트 그리드, 저전력 장거리 통신 - 와이선
콘텐츠 자체의 정보와 라우터 기능만으로 데이터 전송 - NDN



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계층/프로토콜 예상 문제

문제 1
전송 계층(Transport Layer)의 대표적인 두 프로토콜(Protocol)의 이름을 쓰시오.

정답

TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol)

문제 2
연결 지향적이며 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하는 프로토콜은?

정답

TCP(Transmission Control Protocol)

문제 3
TCP의 3-Way Handshake 과정을 순서대로 나열하시오.

정답
  1. SYN (클라이언트 → 서버)
  2. SYN + ACK (서버 → 클라이언트)
  3. ACK (클라이언트 → 서버)

문제 4
TCP 연결 종료 시 사용하는 4-Way Handshake의 첫 번째 단계에서 전송되는 플래그(Flag)는?

정답

FIN (Finish)

문제 5
UDP의 특징으로 옳지 않은 것은?

<보기> 1. 비연결형 프로토콜 2. 흐름 제어 기능 제공 3. 오버헤드가 적음 4. 실시간 스트리밍에 적합
정답

2번

UDP는 흐름 제어(Flow Control), 혼잡 제어(Congestion Control), 오류 제어(Error Control) 기능이 없음

**문제** 6 전송 계층에서 포트 번호(Port Number)의 범위는? (10진수)
정답

0 ~ 65535 (16비트, 2¹⁶)

**문제** 7 Well-Known Port에 해당하는 범위는?
정답

0 ~ 1023

  • HTTP: 80
  • HTTPS: 443
  • FTP: 20, 21
  • SSH: 22
  • Telnet: 23
  • SMTP: 25
  • DNS: 53
**문제** 8 TCP가 제공하는 흐름 제어(Flow Control) 기법의 이름을 쓰시오.
정답

슬라이딩 윈도우(Sliding Window)

**문제** 9 수신자의 처리 속도를 고려하여 데이터 전송량을 조절하는 것은 ( A )이고, 네트워크 혼잡도를 고려하여 전송량을 조절하는 것은 ( B )이다. A와 B에 들어갈 용어를 쓰시오.
정답

A: 흐름 제어(Flow Control) B: 혼잡 제어(Congestion Control)

**문제** 10 TCP 혼잡 제어 알고리즘 4가지를 쓰시오.
정답
  1. Slow Start (느린 시작)
  2. Congestion Avoidance (혼잡 회피)
  3. Fast Retransmit (빠른 재전송)
  4. Fast Recovery (빠른 회복)
**문제** 11 (서술형) TCP와 UDP의 차이점을 연결성, 신뢰성, 속도, 용도 관점에서 비교 설명하시오.
정답

TCP:

  • 연결성: 연결 지향(Connection-oriented)
  • 신뢰성: 높음 (오류 검출, 재전송)
  • 속도: 느림 (오버헤드 큼)
  • 용도: 파일 전송, 이메일, 웹 브라우징

UDP:

  • 연결성: 비연결형(Connectionless)
  • 신뢰성: 낮음 (오류 검출만)
  • 속도: 빠름 (오버헤드 작음)
  • 용도: 실시간 스트리밍, DNS, VoIP
**문제** 12 다음 중 TCP 헤더(Header)에 포함되지 않는 필드는? <보기> 1. Source Port 2. Sequence Number 3. TTL (Time To Live) 4. Window Size
정답

3번

TTL은 IP 헤더(Network Layer)에 포함

**문제** 13 전송 계층의 PDU(Protocol Data Unit) 명칭은?
정답

세그먼트(Segment)

**문제** 14 다음 설명에 해당하는 TCP 플래그를 쓰시오. "수신한 데이터에 대한 확인 응답을 나타내며, Acknowledgment Number 필드가 유효함을 의미한다."
정답

ACK (Acknowledgment)

**문제** 15 TCP에서 순서가 틀린 데이터를 재정렬하기 위해 사용하는 번호는?
정답

순서 번호(Sequence Number)

**문제** 16 수신 측이 한 번에 받을 수 있는 데이터 크기를 알려주는 TCP 헤더 필드는?
정답

Window Size (윈도우 크기)

**문제** 17 다음 중 UDP를 사용하는 프로토콜이 아닌 것은? <보기> 1. DNS 2. DHCP 3. TFTP 4. SMTP
정답

4번

SMTP는 TCP 기반 (포트 25)

**문제** 18 (서술형) Stop-and-Wait와 Sliding Window의 차이점을 설명하시오.
정답

Stop-and-Wait:

  • 한 번에 하나의 프레임만 전송
  • ACK 받은 후 다음 프레임 전송
  • 효율성 낮음

Sliding Window:

  • 윈도우 크기만큼 연속 전송 가능
  • ACK 없이도 다음 프레임 전송
  • 효율성 높음
  • 윈도우 크기 = 패킷의 최대치
**문제** 19 TCP 연결에서 양쪽이 동시에 FIN을 보내 연결을 종료하는 상황을 무엇이라 하는가?
정답

Simultaneous Close (동시 종료)

**문제** 20 데이터의 무결성을 검증하기 위해 TCP와 UDP 헤더에 공통으로 포함되는 필드는?
정답

Checksum (체크섬)