네트워크 개론(3판) 제4장 연습문제/기출문제 풀이

원본 출처: https://majeulsa.tistory.com/24

4장 연습문제 풀이

1. (OSI 참조) 모델은 컴퓨터 네트워크의 기능을 어떻게 구성해야 하는지 보여준다.

2. OSI 참조 모델은 (7) 계층으로 구성되어 있다.

3. 하위 계층에서 상위 계층으로 패킷이 이동함에 따라 헤더는 (제거) 된다.

4. 국제표준화기구와 OSI 참조 모델은 어떤 관련이 있는지 설명하시오.
네트워크 기술이 발전하면서 기종이 다른 컴퓨터 간에 통신할 때 하드웨어와 소프트웨어의 호환히 필요함에도 각 통신 업체는 호환성을 감안하지 않은 채 자신의 시스템에만 적용되는 개별 네트워크 구조를 사용했다.
타사의 네트워크 구조를 전혀 고려하지 않고 개발하여 네트워크 구조와 프로토콜 등에 차이가 있어 어려움을 겪었다.
국제표준화기구(ISO)는 서로 다른 컴퓨터가 네트워크 구조에 상관없이(개방형) 통신할 수 있도록 국제 표준인 OSI(개발형 시스템 상호 연결) 참조 모델을 만들었다. 컴퓨터 벤더가 달라도 통신할 수 있도록 개방형 통신을 목적으로 OSI 참조모델을 제안하였다.
OSI 참조 모델의 목적은 기본적인 하드웨어나 소프트웨어의 논리적인 변경 없이 시스템 간의 통신을 개방하는 것이다. OSI 참조 모델은 프로토콜이 아니라 유연하면서 안전하고 상호 연동이 가능한 네트워크 구조를 설계하고 이해는 모델이다.

05. OSI 7계층이 무엇이고, 왜 필요한지 설명하시오.
o OSI 7계층
OSI 7계층은 서로 연관된 7개 계층으로 구성되어 있으며, 각 계층에는 네트워크를 이용하여 데이터를 전송하는 일련의 과정이 규정되어 있다.
OSI 참조모델의 물리 계층, 데이터링크 계층, 네트워크 계층은 하나의 시스템에서 다른 시스템으로 전송되는 데이터의 물리적인 면(전기적 규격, 물리 주소, 전송 시간 등)과 패킷 전달 등을 처리하는 부분이다.
상위 계층의 헤더가 포함된 데이터를 전제 데이터로 인식하고 전제 데이터에 자신의 헤더를 붙여 하위 계층으로 전송한다.
그리고, 전송계층은 통신할 때 두 시스템 간의 연결을 확인하고 원격 시스템 간의 데이터 전송을 보장한다.
물리 계층, 데이터링크 계층, 네트워크 계층과 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층을 연결하고, 하위 계층이 전송한 데이터를 상위 계층이 사용할 수 있는 형태로 변환한다.
한편 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층은 호스트 내부에서 처리하는 기능으로, 서로 관련이 없는 소프트웨어 시스템 간의 호환성을 제공한다.

o OSI 7계층 필요성
통신 회선, 구조, 프로토콜 등에 차이가 있으면 수많은 컴퓨터와 네트워크 장비를 연결하여 통신하는 데 어려움이 많았다.
그래서 서로 다른 컴퓨터가 네트워크 구조에 상관없이 통신할 수 있도록 국제표준화기구는 서로 다른 컴퓨터 간의 통신 기능을 7계층으로 구분하여 각 계층마다 표준화된 서비스와 프로토콜을 규정했다.
이에 따라 각 계층에서 발생한 원인을 분석할 수 있어 문제 해결이 쉬워지고, 네트워크 장비에서 문제없이 데이터를 송수신할 수 있게 되었다.

06. OSI 7계층에서 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하는 계층은 무엇인가?
 데이터 링크 계층

07. OSI 7계층에서 네트워크의 전기적 명세와 관련이 있는 계층은 무엇인가?
물리계층

08. Ethernet II 헤더의 필드에 대해 설명하시오.

Destination	수신지 LAN 카드(6바이트): 수신지 LAN 카드를 MAC주소로 지정한다.
Source	송신지 LAN 카드(6바이트): 송신지 LAN 카드를 MAC주소로 지정한다.
Type	이더 타입(2바이트): Ethernet II에 이어지는 패킷의 헤더 형식을 지정한다.

[세부내역]

Preamble	Destination address	Source address	type	data	FCS
8bytes	6bytes	6bytes	2bytes	64~1500bytes	4bytes

Preamble는 기본적으로 싱크를 맞추기 위한 값이다. 패킷 분석 할 때는 필요 없다.
Destination : 목적지 주소 : 패킷을 수신하는 목적지의 MAC주소가 담겨있다. (6byte)
Source address : 발신지 주소 : 패킷 송신자의 MAC주소 (물리주소)가 담겨 있다.
Type : Ethernet 유형 : MAC 프레임을 이용한 상위 계층 프로토콜을 나타낸다.
Data : 데이터 필드는 상위 계층 프로토콜로부터 캡슐화된 데이터를 전달
데이터 필드는 최소 46 ~ 최대 1500byte의 크기를 가짐
FCS (Frame Check Sequence) : 4byte 길이의 오류 검출 코드가 담겨 있다.

09. MAC 주소 필터링에 대해 설명하시오.
MAC 주소가 등록되어 있으면 수신지 컴퓨터에만 데이터가 전송되는데, 이 처럼 MAC 주소를 기준으로 수신지를 선택하는 것을 MAC 주소 필터링이라고 한다.
필터링 이용하면 불필요한 데이터를 네트워크에 전송하지 않는다.

10. 스위치의 특징을 설명하시오.
스위치는 데이터를 동시에 송수신할 수 있는 전이중 통신 방식으로, 충돌이 발생하지 않고 충돌 도메인의 범위도 좁다.
네트워크를 지연시키지 않기 위해서라도 충돌 도메인의 범위를 좁히는 것이 매우 중요하다.
데이터 링크 계층에서 동작하고 스위치 내부에는 MAC 주소 테이블이 있다.
MAC 주소 테이블은 스위치의 포트 번호와 해당 포트에 연결되어 있는 컴퓨터의 MAC 주소가 등록되어 있는 데이터베이스이다.
스위치의 전원을 켠 상태에서 MAC 주소 테이블에 아무것도 등록되어 있지 않지만, 컴퓨터에서 수신지 MAC 주소가 추가된 프레임이 전송되면 MAC 주소 테이블을 확인하여 송신지 MAC 주소가 등록되어 있지 않으면 MAC 주소를 포트와 함께 등록한다.
이는 더미 허브에는 없는 기능으로 스위치에는 MAC 주소 학습 기능이 있다.

4장 기출문제 풀이

1. OSI 참조 모델의 계층으로 잘못된 것은?
 ④ 분석 계층

2. OSI 참조 모델의 데이터 전송에 대한 설명으로 잘못된 것은?
 ④ 상위 계층이나 하위 계층 사이에 주고 받는 것을 프토토콜 데이터 단위(PDU)라고 한다.

3. 물리 계층에 대한 설명으로 잘못된 것은?
 ④ 송신 측의 물리 계층은 데이터 링크 계층에서 전기 신호를 받아 0과 1로 구성된 비트열의 데이터로 변환한 후 전송 메체를 통해 수신측에 보낸다.

4. 데이터 링크 계층에 대한 설명으로 잘못된 것은? 
 ④ 응용 계층에서 데이터 단위를 받아 주소와 제어 정보 같은 의미 있는 비트를 시작 부분(이더넷 헤더)과 끝부분(트레일러)에 추가한다.

5. IPv4에 해당하는 이더넷 유형 번호로 올바른 것은
 ① 0800

6. 스위치에 대한 설명으로 잘못된 것은?
 ② 회선 하나를 송신과 수신이 번갈아가면서 사용하는 반이중 통신 방식이다.

7. 와이어샤크로 패킷을 분석할 때 패킷을 크기를 나타내는 Ethernet II 해더의 필드로 올바른 것은?
 ② Frame Number