네트워크 통신 중간

1. OSI 7계층 모델의 구조와 각 계층의 역할을 설명하시오.

 

1계층인 물리계층은 전기적, 기계적, 기능적 특성을 정의하며,

전송 매체의 물리적 인터페이스에 관한 사항을 기술

/ 장비는 허브, 리피터가 존재

 

2계층인 데이터 링크계층은 인접(이웃)한 노드간 데이터 링크를 연결하는 계층으로,

오류제어, 흐름제어, 순서제어, 물리주소 지정, Mac 주소를 가지고 통신

/ 단위로는 프레임을 전송

/ 장비는 스위치, 브릿지가 존재

/ 구체적인 종류로는 MAC, LLC 계층으로 분화 (MAC 방식의 경우 CSMA/CD 활용)

 

3계층인 네트워크 계층은 데이터가 전달되는 가장 최적의 경로를 결정하는 계층으로,

데이터 교환 및 중계, 서비스 품질(QOS)를 제공하기 위한 기능적, 절차적 수단 제공

/ 단위로는 패킷을 전송

/ 장비는 라우팅, Layer 3 스위치가 존재

/ 프로토콜 종류로는 ICMP, IGMP, ARP, RARP 존재

 

4계층인 전송계층은 신뢰성 있는 양 종단간(End to End) 통신을 제공하는 계층으로,

오류제어, 흐름제어, 연결제어, 다중화 및 역다중화 등을 제공

(ARQ 등의 오류 검출 및 복구 기능)

/ 단위로는 세그먼트 전송

/ 프로토콜 종류로는 TCP, UDP 존재

 

5계층인 세션계층은 통신을 관리하는 방법을 제공하는 것으로,

세션관리, 대화제어, 동기제어 등을 진행

 

6계층인 표현계층은 응용 프로그램을 위해 데이터를 표현하는 계층으로,

인코딩이나, 코드 변환, 암호화 등이 존재

 

7계층인 응용계층은 응용 서비스를 수행하는 계층으로,

응용 프로세스 간의 정보 등을 교환

/ 프로토콜 종류는 HTTP, FTP, SMTP 등이 존재

 

2. MAC 계층과 CSMA/CD 방식의 구조에 대해 설명하시오

 

LAN 환경은 MAC(다중 접근 채널 방식) 계층과 LLC(논리 링크 제어) 계층으로 구분

 

MAC 계층(다중 접근 채널 방식)은

공유버스 방식을 지원하는 CSMA/CD 방식과

링 구조를 지원하는 토큰링 방식으로 존재 (점대점 연결의 순환 구조를 지원)

 

다중 접근 채널 방식에는 충돌감지 기능과 신호감지 기능이 필요

 

충돌(경쟁) 방식에는 CSMA/CD 방식, ALOHA 방식, Slotted ALOHA 방식이 존재

CSMA/CD 방식은 신호감지, 충돌감지 기능 모두 제공함

ALOHA 방식은 신호감지, 충돌감지 모두 제공하지 않음

Slotted ALOHA 방식은 ALOHA 방식을 개선한 것으로, 시간 폭 경계에서만 전송 가능

비경쟁 방식에는 토큰링 방식, 토큰버스 방식이 존재

 

CSMA/CD 방식의 신호감지 형태는

1-persistent CSMA, p-persistent CSMA, Non-persistent CSMA 방식이 존재

1-persistent CSMA의 경우, 확률 1의 조건으로 프레임을 무조건 전송(채널 유휴 상태 변경)

p-persistent CSMA의 경우, p의 확률로 프레임 전송, 채널이 사용중이면 다음슬롯을 기다림

Non-persistent CSMA의 경우, 채널이 사용중이라 판단되면 더는 채널의 유휴상태를 확인 X

 

3. 오류제어 기법과 흐름제어 기법의 특성들을 비교하여 설명하시오.

 

오류제어 기법은 크게 3가지로,

Stop And Wait ARQ 방식, Go-Back-N ARQ 방식, Selective-Repeat ARQ 방식이 존재

 

Stop and Wait ARQ 방식은 한번 데이터를 보내면 제대로 받았다는 응답이 올 때까지 대기하고 있다가 다음 데이터를 보내는 방식

 

Go-Back-N ARQ 방식은 오류가 난 지점부터 전송한 지점까지 모두 재전송하는 방식으로,

중복전송의 단점이 존재

 

Selective-Repeat ARQ 방식은 오류가 발생한 데이터 프레임만을 재전송하는 방식

 

흐름제어 기법은 크게 2가지로,

Stop and Wait 방식, Sliding Window(슬라이딩 윈도) 방식이 존재

 

Stop and Wait 방식은 매번 패킷을 보낼 때마다 확인한 후, 다음 패킷을 전송하는 방법

 

Sliding Window 방식은 윈도우에 포함되는 모든 패킷을 전송하고,

전송이 확인되는 대로 윈도우를 옆으로 옮겨 다음 패킷들을 전송하는 방식

 

4. 거리벡터 라우팅 프로토콜과 링크상태 라우팅 프로토콜의 차이를 비교해 설명하시오.

 

라우팅은 최적의 경로를 선택하여 배정하는 기능으로,

내부 라우팅 프로토콜인 “IGP”와 외부 라우팅 프로토콜인 “EGP”로 구분된다.

IGP는 거리벡터 라우팅 프로토콜과 링크상태 라우팅 프로토콜로 나뉜다.

 

거리 벡터 라우팅 프로토콜은 이웃한 라우터 시각에서 네트워크를 인식하는 방식이다. 이때 라우터와 라우터 간의 거리를 더하여 계산한다. 대표적으로 “RIP 프로토콜”이 있다.

최초의 라우팅 프로토콜로, 소규모에 적합하며 가장 간단하다.

 

링크 상태 라우팅 프로토콜은 거리벡터 라우팅 프로토콜을 개선한 방법으로 네트워크 전체를 인식하며, 다른 라우터까지의 최단경로를 계산하는 방식이다.

대표적으로 “OSPF 프로토콜”이 있다.

즉 링크 상태의 변화가 있을 때 갱신 정보를 다른 라우터와 공유하는 방식이다.

 

EGP는 대표적으로 BGP 프로토콜을 사용한다.

 

5. 기존 IPv4 프로토콜과 비교해 IPv6 프로토콜이 제공하는 주요기능을 설명하시오

 

IPv4의 주소길이는 32비트로, 8비트씩 4부분으로 구성되는 반면

IPv6의 주소길이는 128비트이며, 16비트씩 8부분으로 구성

 

주소개수는 IPv4는 43억개, IPv6는 거의 무한대이며,

주소할당 방식은 IPv4는 5개의 클래스 구분에 따라 비순차적 할당인 반면

IPv6는 네트워크 규모 및 단말기 수에 따라 순차적 할당

 

전송 방법에 있어서도,

IPv4는 유니캐스트(1:1), 멀티캐스트(1:M), 브로드캐스트(모든 장비에 전송)인 반면

IPv6는 유니캐스트(1:1), 멀티캐스트(1:M), 애니캐스트(그룹내 가장 가까운 수신자에게 전송)

 

IPv4의 보안방식은 IPsec에 별도 구성인 반면, IPv6는 확장기능에서 자체 제공

 

6. 인터넷 계층(네트워크 계층)의 프로토콜 종류 및 역할에 대해 설명하시오.

 

IP 계층은 데이터그램을 기반으로 비신뢰성, 비연결성을 제공하는 계층으로,

패킷을 분해하거나 조립하는 기능을 제공

그 종류로는 ARP, RARP, ICMP, IGMP 등이 존재

 

ARP는 논리적 주소인 IP를 물리적 주소인 MAC 주소로 변환하는 프로토콜

RARP는 물리적 주소인 MAC 주소를 논리적 주소인 IP로 변환하는 프로토콜

 

ICMP는 IP 패킷 전송 중 에러 발생 시, 메시지를 제어하고 에러를 알려주는 프로토콜

IGMP는 호스트가 멀티캐스트 그룹 멤버십을 구성하는데 사용하는 통신 프로토콜

 

 

응용계층의 프로토콜에는 DHCP, NAT 등이 존재한다,

 

DHCP 프로토콜은 네트워크 관리자(ISP)가 자동으로 IP 주소를 관리하고 할당하는 프로토콜

NAT은 공인 IP 주소를 사설 IP 주소로 바꿔주는 통신망의 주소변환기