계층·프로토콜 기본

실기 학습 목표

주소·전달 단위·장치·프로토콜을 해당 계층에 연결한다.

핵심 이론

OSI는 물리·데이터링크·네트워크·전송·세션·표현·응용의 7계층이다. TCP/IP는 통상 링크·인터넷·전송·응용의 4계층으로 설명한다.

IP는 네트워크 간 패킷 전달, TCP는 신뢰성 있는 바이트 스트림, UDP는 연결 설정 없는 데이터그램을 제공한다. 포트는 전송 계층에서 응용을 구별한다. TCP의 ACK는 다음에 기대하는 바이트 번호다.

ARP는 같은 링크의 IPv4→MAC 대응을 구하고 RARP는 역방향 주소 획득의 전통적 프로토콜이다. ICMP는 도달 불가·Time Exceeded 등 제어 메시지에 사용한다. TTL이 0이 되면 패킷을 폐기한다.

IPv4 주소는 32비트, IPv6는 128비트다. IPv6의 ::는 연속 0필드 축약이며 한 주소에서 한 번만 사용한다. 프로토콜 기본 요소는 구문·의미·타이밍이다.

개념 도식

좌우로 이동해 그림을 확인하세요.그림 크게 보기

계층은 무엇을 전달하고 식별하는지로 구분한다

데이터 링크 계층은 같은 링크의 프레임과 MAC 주소, 네트워크 계층은 서로 다른 네트워크 사이 패킷과 IP 주소, 전송 계층은 응용 프로세스 사이 통신과 포트를 중심으로 본다. TCP와 UDP가 전송 계층에 속한다는 사실을 단순 암기보다 ‘어떤 프로세스로 전달할지’와 연결한다.

ARP는 같은 링크에서 IPv4 주소에 대응하는 MAC 주소를 알아내는 데 사용한다. ICMP는 IP 전달 중 오류와 상태를 알린다. TTL 소진을 알리는 Time Exceeded는 사용자 데이터 전송용 응용 메시지가 아니다. 프로토콜의 구문은 형식, 의미는 각 항목과 제어의 뜻, 타이밍은 속도·순서·시점에 관한 규칙이다.

IPv6 주소는 16비트 필드 여덟 개다. ::는 연속된 0 필드를 필요한 개수만큼 생략하며 한 주소에서 한 번만 쓸 수 있다. 확장할 때는 적힌 필드 수를 세어 전체가 여덟 개가 되도록 0 필드를 채운다. 각 필드 네 자리 표기를 요구하면 선행 0도 채운다.

TCP의 ACK 번호는 일반적인 누적 확인에서 다음에 기대하는 바이트 번호다. 순서 번호 3000부터 데이터 1200바이트를 받으면 다음은 4200이다. SYN·FIN 등 특별한 조건은 지문에서 제시한 경우 구분하고, 모든 헤더 필드 암기로 범위를 넓히지 않는다.

풀이 예시

통신 규약을 정하면서 ① 필드의 배치와 비트 길이, ② 필드 값이 뜻하는 동작과 제어 정보, ③ 데이터를 보내는 시점과 전송 속도를 각각 합의했다. 프로토콜의 기본 요소에 해당하는 세 명칭을 순서대로 쓰시오.

예시 정답

① 구문, ② 의미, ③ 타이밍

풀이 과정

비트와 필드 형식은 구문(Syntax), 값의 해석과 수행 동작은 의미(Semantics), 송수신 시점과 속도 조정은 타이밍(Timing)에 해당한다.

답안 점검

위 풀이 예시의 답을 가린 뒤, 핵심 이론의 규칙을 적용해 직접 풀어 보세요. 코드와 계산 문제는 중간값·단위·최종 출력의 순서를, 용어 문제는 지문의 핵심 단서와 답의 의미를 점검하세요. 해설과 다른 부분이 있으면 어느 조건을 놓쳤는지 확인하고 연결된 실기 문제로 다시 연습하세요.