[오답정리] TCP/IP 프로토콜

4과목. 프로그래밍 언어 활용 > 3장. 응용 SW 기초 기술 활용 > UDP(User Datagram Protocol)

• TCP/IP의 개념
  • 인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜
  • 1960년대 말 ARPA에서 개발하여 ARPANET(1972)에서 사용하기 시작
  • UNIX의 기본 프로토콜로 사용, 현재 인터넷 범용 프로토콜로 사용됨
  • TCP 프로토콜과 IP 프로토콜이 결합된 것 
    • TCP (Transmission Control Protocol)
      • OSI 7계층의 전송 계층
      • 신뢰성 있는 연결형 서비스를 제공
      • 패킷의 다중화, 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능을 제공
      • 스트림 전송 기능 제공
      • 3Way-HandShake 기법(3방향 연결 설정)을 통해 신뢰성 있는 정보 전송을 제공
        

        

        
        
        • 3Way-HandShake 기법의 절차
          • 연결 설정 요구 
            • A 프로세스가 TCP 헤더의 SYN 플래그를 지정한 세그먼트를 전송
            • 플래그 설정 : SYN
          • 연결 수락
            • 연결설정 요구를 받은 B프로세스가 연결을 수락하려면 긍정 응답을 해야 함
            • SYN과 ACK 플래그를 지정해 연결에 대한 긍정 응답을 표시
            • SYN 플래그가 지정한 세그먼트에는 전송 데이터가 포함되지 않지만 순서 번호는 1 증가
            • SYN 세그먼트의 순서번호 10에 1을 더한 11번을 Acknowledgement Number 필드에 지정하여 회신
            • AN 필드값을 유효하게 하기 위해 ACK 플래그 지정
            • B 프로세스의 순서번호 50은 임의로 지정된 값임
            • 플래그 설정 : SYN, ACK
          • 연결 수락 확인 
            • B 프로세스가 전송한 연결 수락 세그먼트가 도착했음을 알림
            • 전송할 데이터가 있는 경우 바로 데이터 전송
            • 플래그 설정 : ACK
      • TCP 헤더에 포함되는 종류 : Source/Destination Port Number, Sequence Number, Acknowledgment Number, Checksum 등 
      • TCP의 주요 특징
        • 신뢰성 : 패킷 손실, 중복, 순서 바뀜 등 오류가 없도록 보장, IP 계층의 신뢰성 없는 서비스에 대해 다방면으로 신뢰성 제공
        • 연결지향적 : 연결관리를 위한 연결 설정 및 연결 해제 단계 필요
        • 전이중 전송 방식 / 양방향성 : 종단 간 양 프로세스가 서로 동시에 세그먼트를 전달, 양방향 각각에 대해 송수신 버퍼 및 순서번호 유지
        • 멀티캐스트 불가능 : 단대단 전송방식 (1:1), 유니캐스트 전송방식, 단일 송신자와 단일 수신자 간에 단일 경로 연결이 설정
        • 상위 응용과는 바이트 스트림으로 송수신 : 바이트 스트림을 연속적인 흐름으로 묶어 전송함으로서 상위 응용 개발자들이 흐름제어, 회선 관리, 전송 단위 등을 신경쓰지 않게 지원 
        • 세그먼트화 처리 : 데이터를 패키징으로 처리 
    • IP (Internet Protocol)
      • OSI 7 계층의 네트워크 계층
      • 데이터그램을 기반으로 하는 비연결형 서비스를 제공
      • Best Effort 원칙에 따른 전송 기능 제공
      • 패킷의 분해/조길, 주소 지정, 경로 선택 기능을 제공
      • 헤더의 길이는 최소 20Byte에서 60 Byte
      • IP 헤더에 포함되는 종류 : Version, Header Length, Total Packet Length, Header Checksum, Source IP Address, Destination IP Address 등 
• TCP/IP의 구조 
  • 응용 계층 
    • OSI 7 계층 : 응용 계층, 표현 계층, 세션 계층
    • 응용 프로그램 간의 데이터 송수신 제공
    • 주요 프로토콜의 종류
      • FTP (File Transfer Protocol) : 컴퓨터와 컴퓨터, 컴퓨터와 인터넷 사이에서 파일을 주고 받을 수 있도록 하는 원격 파일 전송 프로토콜 
      • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) : 전자 우편을 전송하는 프로토콜
      • TELNET : 멀리 떨어져 있는 컴퓨터에 접속하여 자신의 컴퓨터처럼 사용할 수 있도록 해주는 가상의 터미널 기능을 수행 
      • SNMP (Simple Network Management Protocol) : TCP/IP의 네트워크 관리 프로토콜, 라우터나 허브 등 네트워크 기기의 네트워크 정보를 네트워크 관리 시스템에 보내는데 사용되는 표준 통신 규약
      • DNS (Domain Name System) : 도메인 네임을 IP 주소로 매핑하는 시스템
      • HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) : 월드 와이드 웹(www)에서 HTML 문서를 송수신하기 위한 표준 프로토콜
      • MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) : 발생 구독 기반의 메시징 프로토콜, IoT 환경에서 자주 사용 
  • 전송 계층
    • OSI 7 계층 : 전송 계층
    • 호스트들 간의 신뢰성 있는 통신 제공
    • 주요 프로토콜의 종류
      • TCP (Transmission Control Protocol)
        • 양방향 연결형 서비스 제공
        • 가상 회선 연결 형태의 서비스 제공
        • 스트림 위주의 전달을 함
        • 신뢰성 있는 경로를 확립하고 메시지 전송을 감독
        • 순서 제어, 오류제어, 흐름제어 기능을 함
        • 패킷의 분실, 손상, 지연이나 순서가 틀린 것 등이 발생할 때 투명성이 보장되는 통신 제공
        • TCP 프로토콜의 헤더의 특성
          • 기본적으로 20Byte에서 60Byte까지 사용할 수 있는데, 선택적으로 40Byte를 더 추가할 수 있으므로 최대 100Byte까지 크기 확장 가능
          • 윈도우의 최대 크기 65,535(2n-1)Byte
      • UDP (User Datagram Protocol)
        • UDP의 개념
          • TCP/IP 프로토콜 중 트랜스포트 계층의 통신 프로토콜의 하나로 신뢰성이 낮은 프로토콜로써 완전성을 보증하지 않으나, 가상회선을 확립할 필요가 없고 유연하며 효율적 응용의 데이터 전송에 사용
          • UDP는 비연결성이고 신뢰성이 없으며 순서화되지 않은 데이터그램 서비스를 제공하고 실시간 응용 및 멀티 캐스팅이 가능하다
        • UDP의 역할
          • 데이터 전송 전에 연결을 설정하지 않는 비연결형 서비스를 제공
          • TCP에 비해 상대적으로 단순한 헤더 구조를 가지므로, 오버헤드가 적고 흐름 제어나 순서 제어가 없어 전송 속도가 빠름
          • 고속의 안정성 있는 전송 매체를 사용하여 빠른 속도를 필요로 하는 경우, 동시에 여러 사용자에게 데이터를 전달할 경우, 정기적으로 반복해서 전송할 경우에 사용
          • 실시간 전송에 유리하여, 신뢰성보다는 속도가 중요시 되는 네트워크에서 사용
        • UDP의 주요 특징
          • 비연결성 : 데이터 그램 지향의 전송 계층용 프로토콜, 논리적인 가상회선 연결이 불필요
          • 비신뢰성 : 메시지가 제대로 도착했는지 확인 및 응답 없음, 검사합을 제외한 특별한 오류 검출 미치 제어 없음
          • 순서화되지 않은 데이터그램 서비스 : 수신된 메시지의 순서를 맞추지 않음 (순서 제어 없음), 흐름 제어를 위한 피드백을 제공하지 않음 (흐름 제어 없음)
          • 실시간 응용 및 멀티캐스팅 가능 : 빠른 요청과 응답이 필요한 실시간 응용에 적합, 여러 다수 지점에 전송 가능(1:M)
          • 단순한 헤더 : UDP는 TCP처럼 16bit 포트 번호를 사용하나 헤더는 고정 크기의 8바이트 사용(TCP는 20바이트), 헤더 처리에 많은 시간과 노력이 불필요
          • 데이터 전송 단위 : 메시지 
          • 최대 데이터 크기 : 65,507바이트
        • UDP 헤더의 종류 : Source Port Number, Destination Port Number, Length, Checksum 등
      • TCP와 UDP의 비교
        
        

        구분	TCP	UDP
        정의	3, 4계층의 연결지향적인 통신 프로토콜	빠른 응답을 요구하는 비연결형 설정을 제공하는 프로토콜
        데이터 순서	보내는 순서 유지	순서 유지하지 않음
        데이터 중복	데이터 중복, 손실 없음	데이터 중복, 손실 가능
        에러 제어	에러 검사 후 에러 시 재전송	에러 검사 후 에러 시 재전송 하지 않음
        흐름 제어	슬라이딩 윈도우	흐름제어 없음
        종류	telnet, ftp, smtp	SNMP, TFTP
        장점	신뢰성 있는 경로 확립	빠른 전송
        단점	전송에러 감시 부하	안전 전송 여부를 확인하지 않음

        
        
        
      • RTCP (Real-Time Control Protocol)
        
        • RTP 패킷의 전송 품질을 제어하기 위한 제어 프로토콜
        • 세션에 참여한 각 참여자들에게 주기적으로 제어 정보 전송
        • 하위 프로토콜은 데이터 패킷과 제어 패킷의 다중화를 제공
        • 데이터 전송을 모니터링하고 최소한의 제어와 인증 기능만을 제공
        • RTCP 패킷은 항상 32 비트의 경계로 끝남 
  • 인터넷 계층
    • OSI 7 계층 : 네트워크 계층
    • 데이터 전송을 위한 주소 지정, 경로 설정 제공
    • 주요 프로토콜의 종류
      • IP (Internet Protocol)
        • 전송할 데이터에게 주소를 지정하고 경로를 설정하는 기능
        • 비연결형인 데이터그램 방식을 사용하는 것
        • IP의 비 신뢰성 : IP는 최선의 서비스를 목적으로 하는 프로토콜이며, 신뢰성에 대한 요구는 TCP와 같은 상위 계층에서 제공됨 
      • ICMP (Internet Control Message Protocol)
        • 인터넷 제어 메시지 프로토콜
        • IP와 조합하여 통신 중에 발생하는 오류의 처리와 전송 경로 변경 등을 위한 제어 메시지를 관리하는 역할을 함
        • 헤더는 8Byte로 구성 
        • ICMP 메시지 유형
          • 오류 보고 메시지 : IP 패킷 전달 오류 보고
          • 정보성 메시지 / 질의 메시지 : 네트워크 상태 조사를 위한 질의 요청 및 응답
      • IGMP (Internet Group Managment Protocol)
        • 인터넷 그룹 관리 프로토콜
        • 멀티캐스트를 지원하는 호스트나 라우터 사이에서 멀티케스트 그룹 유지를 위해 사용
      • ARP (Address Resolution Protocol)
        • 주소 분석 프로토콜
        • 호스트의 IP 주소를 호스트와 연결된 네트워크 접속 장치의 물리적 주소(MAC)로 바꿈
      • RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
        • ARP와 반대로 물리적 주소를 IP 주소로 변환하는 기능을 함 
          
          

          

          ARP : IP > MAC / RARP : MAC > IP

          
          
          
  • 네트워크 액세스 계층
    • OSI 7 계층 : 데이터 링크 계층, 물리 계층
    • 실제 데이터(프레임)을 송수신하는 역할
    • 주요 프로토콜의 종류
      • Ethernet (IEEE 802.3) : CSMA / CD 방식의 LAN
      • IEEE 802 : LAN을 위한 표준 프로토콜
      • HDLC : 비트 위주의 데이터 링크 제어 프로토콜
      • X.25 : 패킷 교환망을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜
      • RS-232C : 공중 전화 교환망 PSTN을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜 

 

 

 

800제-62번. TCP/IP 프로토콜 중 전송계층 프로토콜은?

① HTTP
② SMTP
③ FTP
④ TCP

 

정답 : 4

 

 

800제-69번. TCP/IP 네트워크에서 IP 주소를 MAC 주소로 변환하는 프로토콜은?

① UDP
② ARP
③ TCP
④ ICMP

 

정답 :2

 

 

800제-476번. TCP 프로토콜과 관련한 설명으로 틀린 것은? 

① 인접한 노드 사이의 프레임 전송 및 오류를 제어한다.
② 흐름제어(Flow Control)의 기능을 수행한다.
③ 전이중(Full Duplex) 방식의 양방향 가상회선을 제공한다.
④ 전송 데이터와 응답 데이터를 함께 전송할 수 있다.

 

정답 :1

 

 

800제-693번. 다음 중 TCP/IP 프로토콜의 계층이 아닌 것은 무엇인가? 

① 응용 계층
② 전송 계층
③ 데이터 링크 계층
④ 물리 계층 

 

정답 : 3, 4

 

 

800제-765번. TCP/IP 네트워크에서 IP 주소를 MAC 주소로 변환하는 프로토콜은?

① UDP
② ARP
③ TCP 
④ ICMP 

 

정답 :2

 

 

1000제-601번. TCP/IP 프로토콜 중 네트워크 계층 프로토콜은?

① HTTP
② ARP
③ TCP
④ SMTP 

 

정답 : 2

 

 

1000제-627번. TCP 프로토콜에서 단말기와 단말기 간 세션을 설정할 때, 신뢰성 있는 정보 전송을 제공하기 위하여 연결 설정을 하는 기법은?

① SCTP
② 3Way-HandShake
③ 4Way-HandShake
④ Session Clustering 

 

정답 :2

 

 

1000제-645번. TCP/IP 네트워크에서 IP 주소를 MAC 주소로 변환하는 프로토콜은?

① UDP
② ARP
③ TCP
④ ICMP 

 

정답 :2

 

 

1000제-691번. 네트워크에 연결된 시스템은 논리주소를 가지고 있으며, 이 논리주소를 물리주소로 변환시켜주는 프로토콜은?

① RARP
② NAR
③ PVC
④ ARP 

 

정답 :4 

 

 

1000제-695번. ICMP의 특징 중 가장 적절한 것들을 고른 것은?

<설명>

가. ICMP는 최초 발신지에 오류 메시지를 보고한다.
나. ICMP 오류 메시지는 첫 번재 단편을 제외한 다른 데이터그램을 위해 생성되지 않는다.
다. Source Quench 메시지는 라우터나 호스트가 혼잡으로 데이터그램을 버리게 될 때 메시지를 송신한다.
라. ICMP 오류 메시지는 유니캐스트, 멀티 캐스트, 브로드 캐스트에 오류가 생겼을 때 생성된다.

① 가, 나
② 나, 다
③ 가, 라
④ 가, 나, 다 

 

정답 : 4

 

 

1000제-705번. 다음 중 TCP/IP 프로토콜의 계층이 아닌 것은 무엇인가?

① 응용 계층
② 전송 계층
③ 데이터 링크 계층
④ 인터넷 계층 

 

정답 :3

 

 

1000제-865번. TCP/IP 네트워크에서 IP주소를 MAC 주소로 변환하는 프로토콜은? 

① UDP
② ARP
③ TCP
④ ICMP 

 

정답 :2

 

 

1000제-893번. 다음 중 TCP/IP 프로토콜의 계층이 아닌 것은 무엇인가? 

① 응용 계층
② 전송 계층 
③ 데이터링크 계층 
④ 물리 계층 

 

정답 : 3, 4 

 

 

1000제-964번.TCP/IP 프로토콜에서 TCP가 해당하는 계층은? 

① 데이터 링크 계층
② 네트워크 계층
③ 트랜스포트 계층
④ 세션 계층

 

정답 :3 

 

 

1000제-630번. TCP/IP 프로토콜 중 하나로 신뢰성이 낮은 프로토콜로써 완전성을 보증하지 않으나 유연하며 효율적 응용의 데이터 전송에 사용하는 프로토콜은?

① IP
② TCP
③ UDP
④ SCTP 

 

정답 :3