[쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크] 8장. 연습 문제

https://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=11491623 

데이터 통신과 컴퓨터 네트워크 : 네이버 도서

01. 32비트의 주소 공간을 제공하는 현재의 IPv4 프로토콜에 비하여 IPv6 프로토콜은 (128)비트의 확장된 주소 공간을 제공하므로 수용할 수 있는 호스트 수의 제약이 대폭 줄어들었다.

 

02. IPv6의 (Hop Limit) 필드는 IPv4 프로토콜의 Time To Live 필드와 동일한 역할을 수행한다. 패킷이 라우터에 의해 중개될 때마다 값이 감소하며, 0이 되면 해당 패킷은 네트워크에서 사라진다.

 

03. IPv6의 (Flow Label) 필드는 음성이나 영상 데이터처럼 실시간 서비스가 필요한 응용 환경에서 사용되는데, 이 필드를 지원하지 않는 호스트나 라우터에서는 IPv6 패킷을 생성할 때 반드시 0으로 지정해야 한다.

 

04. 터널 구간을 지나는 과정에서도 라우팅 처리가 필요하므로 IP 프로토콜을 이용해야 한다. 이를 위하여 원래의 IP 패킷을 데이터로 취급하는 새로운 형태의 IP(캡슐) 패킷이 구성되어 전달된다.

 

05. 이동 IP 프로토콜에서 데이터 경로 문제를 해결하려면 이동 호스트의 위치가 바뀔 때마다 새로운 위치의 포린 에이전트로부터 (COA)를 얻어야 한다. 이 주소는 이동 호스트의 홈 에이전트에 등록되어 (터널)을 형성하는 데 사용된다.

 

06. IP 주소로부터 MAC 주소를 얻는 기능은 (ARP) 프로토콜을 통해 이루어지고, 반대의 과정은 (RARP) 프로토콜이 담당한다.

 

07. (ICMP) 프로토콜은 인터넷 환경에서 오류 처리를 지원하며, IP 패킷의 데이터 부분에 캡슐화되어 오류 메시지를 원 데이터의 (송신) 호스트에 전달한다.

 

08. ICMP 프로토콜은 기능적으로 IP 프로토콜과 (같은) 계층의 역할을 수행한다. 그러나 ICMP 메시지는 데이터 링크 계층에 바로 전달되지 않고 (IP패킷)에 캡술화되어 전달된다.

 

09. IGMP 프로토콜의 헤더에서 (Checksum) 필드는 오류 검출용으로 이용되고, (Group Address) 필드는 호스트가 가입을 원하는 그룹 주소를 표기하는 데 이용된다.

 

10. IPv6 프로토콜의 장점에 대한 설명으로 올바른 것을 모두 고르시오.

① 송신 호스트와 수신 호스트 주소를 표시하는 공간의 크기가 32비트에서 64비트로 확장되었다.

→ 송신 호스트와 수신 호스트 주소를 표시하는 공간의 크기가 32비트에서 128비트로 확장되었다.

② 기존의 IP 프로토콜에서 과도하게 수행하는 오류 제어와 같은 오버헤드를 줄여 프로토콜의 전송 효율을 높이기 위하여 헤더 구조를 단순화했다.

③ 흐름 제어 기능을 지원할 수 있는 필드를 도입해 일정한 범위 내에서 예측 가능한 데이터 흐름을 지원한다.

④ IPv6의 기본 헤더 뒤에 확장 헤더를 둘 수 있도록 하여 다양한 환경을 지원할 수 있게 하였다.

⑤ 개인이 무선으로 인터넷에 접근할 수 있는 유비쿼터스 장비가 기하급수적으로 증가하는 상황에 대처하기 좋다.

→ ②,③,④,⑤

 

11. IPv6의 헤더 구조에 대한 설명으로 올바른 것을 모두 고르시오.

① 패킷의 헤더는 기본 헤더와 확장 헤더로 나뉜다.

② Hop by Hop Options Header 확장 헤더는 IPv4 프로토콜의 Fragment Offset, Identification, MF필드처럼 패킷 분할과 관련된 정보를 포함한다.

→ Fragment Header 확장 헤더는 IPv4 프로토콜의 Fragment Offset, Identification, MF필드처럼 패킷 분할과 관련된 정보를 포함한다.

③ Priority 필드는 송신 호스트가 패킷을 전송할 때 특정 패킷의 우선순위를 높이는 용도로 사용한다.

④ Flow Label 필드는 음성이나 영상 데이터처럼 실시간 서비스가 필요한 응용 환경에서 사용한다.

⑤ Hop Limit 필드는 IPv4의 Time To Live 필드와 동일한 역할을 수행한다. 즉, 이 값은 패킷이 라우터에 의해 중개될 때마다 증가되며, 0이 되면 해당 패킷은 네트워크에서 사라진다.

→ Hop Limit 필드는 IPv4의 Time To Live 필드와 동일한 역할을 수행한다. 즉, 이 값은 패킷이 라우터에 의해 중개될 때마다 감소되며, 0이 되면 해당 패킷은 네트워크에서 사라진다.

→ ①,③,④

 

12. IPv6의 주소 공간에 대한 설명으로 올바른 것을 모두 고르시오.

① IPv6의 주소 공간이 크므로 16비트의 숫자 8개를 콜론으로 구분하여 표시한다.

② 상위 8비트가 0000 0000으로 시작하는 첫 번재 예약 공간에는 IPv4 프로토콜의 주소 공간도 포함된다.

③ Link/Site 지역 주소 공간은 지역적으로 사용하는 주소로, 개별 지역에서 사용하므로 외부와 충돌이 발생하기 쉽다.

→ Link/Site 지역 주소 공간은 지역적으로 사용하는 주소로, 개별 지역에서 사용하므로 외부와 충돌이 발생하기 어렵다.

④ IPv6 프로토콜에서는 유니캐스트, 멀티캐스트 주소 뿐 아니라, 애니캐스트라는 새로운 주소 체계를 지원한다.

⑤ 멀티캐스트 주소 공간에서는 128비트의 전체 주소 필드가 상위 8비트의 0000 0000과 4비트의 플래그, 4비트의 스코우프 플래그 112비트의 그룹 구분자로 구성된다.

→ 멀티캐스트 주소 공간에서는 128비트의 전체 주소 필드가 상위 8비트의 1111 1111과 4비트의 플래그, 4비트의 스코우프 플래그 112비트의 그룹 구분자로 구성된다.

→ ①,②,④

 

13. IP 터널링에 대한 설명으로 잘못된 것을 모두 고르시오.

① 홈 에이전트로 라우팅된 패킷을 이동 호스트에 전달하려면 터널을 통해 전달해야 한다.

② 이동 호스트에는 고유 IP 주소인 홈 주소가 할당되고, 이 주소는 호스트 위치가 바뀌면 새로 할당되어야 한다.

→ 이동 호스트에는 고유 IP 주소인 홈 주소가 할당되고, 홈 주소는 호스트 위치가 바뀌어도 고유한 주소를 갖는다.

③ COA 는 이동 호스트가 위치를 변경할 때 새로 이동한 지역에서 일시적으로 할당된 IP 주소를 의미한다.

④ 송신 호스트가 이동 호스트를 목적지로 전송한 패킷은 1차적으로 홈 에이전트 쪽으로 전달 되고, 이어서 터널을 이용해 중개되어 최종적으로 이동 호스트까지 전달된다.

⑤ 터널이 있으면 송신 호스트와 수신 호스트 사이에서 동작하는 IP 프로토콜과는 별도로 추가적인 패킷 중개 기능이 필요하므로 IP 프로토콜이 추가로 사용된다.

→ ②

 

14. ARP 프로토콜에 대한 설명으로 잘못된 것을 모두 고르시오.

① 네트워크 환경에서 임의의 호스트가 다른 호스트에 데이터를 전송하려면 수신 호스트의 IP 주소뿐 아니라 MAC 주소도 알아야 한다.

② 사용자는 일반적으로 도메인 이름을 입력하는데, 도메인 이름은 ARP 프로토콜을 이용해 IP 주소로 쉽게 변환할 수 있다.

→ 사용자는 일반적으로 도메인 이름을 입력하는데, 도메인 이름은 DNS 를 이용해 IP 주소로 쉽게 변환할 수 있다.

③ 송신 호스트의 MAC 주소는 자신의 LAN 카드에 내장되어 있으므로 쉽게 얻을 수 있으나, 수신 호스트의 MAC 주소는 ARP 프로토콜을 이용해 얻어야 한다.

④ 데이터를 전송할 때마다 ARP 프로토콜을 사용해 패킷을 브로드캐스팅하면 네트워크 트래픽이 증가하는 문제가 발생한다.

⑤ IP 주소를 이용해 MAC 주소를 얻어내는 과정에서 RARP 프로토콜을 이용해도 된다.

→ IP 주소를 이용해 MAC 주소를 얻어내는 과정에서는 ARP 프로토콜을 사용한다.

→ ②, ⑤

 

15. ICMP 메시지에 대한 설명으로 올바른 것을 모두 고르시오.

① ECHO REQUEST/REPLY 메시지는 네트워크의 신뢰성을 검증하려는 목적으로 사용된다.

→ ECHO REQUEST/REPLY 메시지는 네트워크 전송 지연을 계산하는 목적으로 사용한다.

② DESTINATION UNREACHABLE 메시지는 수신 호스트가 존재하지 않거나, 존재해도 필요한 프로토콜이나 포트 번호 등이 업어 수신 호스트에 접근이 불가능한 경우에 발생한다.

③ SOURCE QUENCH 메시지는 네트워크에 필요한 자원이 부족하여 패킷이 버려지는 경우에 발생한다.

④ TIME EXCEEDED 메시지는 패킷의 TTL필드 값이 과도하게 증가하여 패킷이 버려지는 경우에 주로 발생한다.

→ TIME EXCEEDED 메시지는 패킷의 TTL필드 값이 0이되어 패킷이 버려지는 경우에 주로 발생한다.

⑤ TIMESTAMP REQUEST/REPLY 메시지는 두 호스트 간의 네트워크 지연을 계산하는 용도로 사용된다.

→ ②,③,⑤

 

16. IGMP 프로토콜에 관한 설명으로 잘못된 것을 모두 고르시오.

① 특정 그룹에 속하는 모든 호스트에 메시지를 전송하는 방식을 멀티캐스팅이라 한다.

② 그룹 관리의 주요 기능에는 그룹 생성 및 제거, 전송 호스트의 그룹 참가 및 탈퇴 등이 있다.

③ 다중 수신 호스트를 표시하는 멀티캐스트 그룹 주소 표기 방법을 통일해야 한다. IPv4는 이를 지원하지 않지만, IPv6 프로토콜은 이 형식의 주소를 지원한다.

→ 둘 다 지원한다.

④ 라우터에서 IP 멀티캐스트 주소와 이 그룹에 속하는 멤버 호스트의 네트워크 주소 사이의 연관을 처리할 수 있다. 특히 멤버가 동적으로 추가/삭제되는 횐경에 대응해야 한다.

⑤ 멀티캐스트 라우팅 알고리즘은 그룹에 속한 모든 멤버에게 도달하는 가장 짧은 경로를 선택하는 기능을 제공한다.

→ ③

 

17. IGMP 프로토콜에 대한 설명으로 잘못된 것을 모두 고르시오.

① 임의의 호스트가 멀티캐스트 그룹에 가입하거나 탈퇴할 때 사용하는 프로토콜이며, 호스트와 라우터 사이의 그룹 멤버 정보를 교환한다.

② IGMP 메시지는 ICMP 메시지와는 다르게 IP 패킷에 실려서 전달된다.

→ IGMP 메시지와 ICMP 메시지는 IP 패킷에 실려서 전달된다.

③ 호스트는 자신이 IGMP 메시지에 표시된 멀티캐스트 주소의 멤버임을 다른 호스트와 라우터에 알리기 위한 용도로 IGMP를 사용한다.

④ 멀티캐스트 라우터가 그룹에 속한 멤버 목록을 유효하게 관리하려면 IGMP 질의 메시지를 사용해 주기적으로 확인하는 과정이 필요하다.

⑤ 개별 호스트가 자신의 그룹 멤버를 유지하려면 IGMP 보고 메시지를 사용해 IGMP 질의에 응답해야 한다. 만일 호스트의 응답이 이루어지지 않으면 라우터는 질의 과정을 반복한다.

→ 만일 호스트의 응답이 이루어지지 않으면 라우터는 호스트를 탈퇴시킨다.

→ ②,⑤

 

18. 기존의 IPv4 프로토콜과 비교해 IPv6 프로토콜이 제공하는 주요 기능을 설명하시오.

헤더 구조 단순화, 주소 공간 확장, 흐름 제어 기능 지원

 

19. IPv6 프로토콜의 헤더 구조를 그리고, 각 필드의 역할을 설명하시오.

Version Number(버전 번호): IP프로토콜의 버전 번호이며, 기존 IPv4와 구분하기 위해 6으로 지정된다.

DS/ECN: 자동 서비스가 도입되면서 6비트의 DS필드와 2비트의 ECN 필드가 정의되었다. 이 공간은 원래 4비트의 Priority 필드와 Flow Label 필드의 앞부분 4비트의 공간으로 사용되던 곳이다.

Flow Label: IPv6에서는 특정 송수신 호스트 사이에 전송되는 데이터를 하나의 흐름으로 정의해 중간 라우터가 이 패킷을 특별한 기준으로 처리할 수 있도록 지원한다. 따라서 라우터는 이 기능을 지원하기 위해 필요한 흐름 정보를 저장하여 처리할 수 있어야 한다.

Payload Length(페이로드 길이): 헤더를 제외한 패킷의 크기로, 단위는 바이트이다.

Next Header(다음 헤더): 기본 헤더 다음에 이어지는 헤더의 유형을 수신호스트에게 알려준다.

Hop Limit(홉 제한): 중개되는 횟수(홉의 사용 가능 개수). 이 값은 패킷이 라우터에 의해 증가될 때마다 감소하며, 0이 되면 해당 패킷은 네트워크에서 사라진다.

Source Address/Destination Address(송신 호스트 주소/수신 호스트 주소): 송수신 호스트의 IP 주소를 나타낸다.

 

20. IPv6 프로토콜의 흐름 제어 기능을 설명하시오.

Flow Label 필드를 추가함으로써 특정 송수신 호스트 사이에 전송되는 데이터를 하나의 흐름으로 정의해 중간 라우터가 이 패킷을 특별한 기준으로 처리할 수 있도록 지원해준다. 따라서 라우터는 이 기능을 지원하기 위해 필요한 흐름 정보를 저장하여 처리할 수 있어야 한다.

 

21. IPv6 프로토콜의 주소 표현 방법을 설명하시오.

16비트의 숫자를 8개씩 콜론으로 나누어 표현한다.

 

22. 이동 IP 프로토콜에서 터널링 원리를 설명하시오.

이동 호스트에는 고유 IP 주소인 홈 주소 HA가 할당되고, 이 주소는 호스트 위치가 바뀌어도 변하지 않는다. 이동 호스트가 네트워크에 있는 다른 호스트와 통신할 때 홈 주소를 사용한다. COA는 이동 호스트가 위치를 변결할 때 새로 이동한 지역에서 일시적으로 할당된 IP 주소이다. 따라서 호스트가 이동할 때마다 새로운 COA가 할당되고 기존 COA는 회수되는 과정이 반복된다.홈 에이전트와 이동 에이전트 사이에 설정되는 터널은 원 IP 패킷을 목적지까지 전송하기 위해 중간 단계의 새로운 경로이다. 따라서 송신 호스트와 수신 호스트 사이에서 동작하는 IP 프로토콜과는 별도로 추가적인 IP 프로토콜을 사용해 패킷을 중개해야한다.

 

23. IP 터널링 원리를 IP 패킷 캡슐화 관점에서 설명하시오.

홈 에이전트와 이동 에이전트 사이에 설정되는 터널은 원 IP 패킷을 목적지까지 전송하기 위한 중간 단계의 새로운 경로이다. 따라서 송신 호스트와 수신 호스트 사이에서 동작하는 IP 프로토콜과는 별도로 추가적인 IP 프로토콜을 사용해 패킷을 중개해야 한다. 터널 구간을 지나는 과정에서 라우팅 처리가 필요한데, 여기기서는 IP 프로토콜을 사용해야 한다. 원 IP 패킷을 데이터로 취급하는 새로운 형태인 IP 캡슐 패킷이 구성되어 전달된다. 원 패킷의 Destination Address 필드에는 이동 호스트의 홈 주소가 들어간다. 홈 에이전트에서는 원 패킷을 이동 호스트에 전달하려고 그림처럼 캡슐 패킷으로 변경하는데, 이 과정에서 새로운 헤더가 추가된다. 그리고 추가된 헤더의 Destination Address 필드에는 COA가 들어간다.

 

24. ARP 프로토콜의 필요성과 원리를 설명하시오.

수신 IP는 사용자의 입력으로 알 수 있지만, 수신 MAC 주소는 알 수 없기 때문에 ARP 프로토콜이 필요하다. 수신 호스트의 IP 주소를 매개변수로 ARP 포로토콜 기능을 이용하여 수신 호스트의 MAC주소를 얻을 수 있다.

 

25. RARP 프로토콜의 필요성과 원리를 설명하시오.

자신의 IP 주소는 파일 시스템에 저장되고, 자신의 MAC 주소는 LAN 카드에 내장되어 있다. 하지만 파일 시스템이 없는 컴퓨터의 경우에는 자신의 IP 주소를 알 수 없기 때문에 RARP 프로토콜이 필요하다. 자신의 MAC 주소로 RARP 프로토콜 기능을 이용하여 자신의 IP 주소를 얻을 수 있다.

 

26. ICMP 프로토콜의 주요 메시지를 설명하시오.

ICMP 프로토콜의 주요 메시지는오류 보고 메시지이다. 오류 보고 메시지는 IP 패킷을 전송하는 과정에서 발생하는 문제를 보고하는 것이 목적이며, IP 패킷을 전송한 송신 호스트에게전달된다. 오류 보고 메시지의 종류에는 DESTINATION UNREACHABLE, SOURCE QUENCH, TIME EXCEEDED가 있다.

 

27. ICMP 프로토콜의 헤더 구조를 그리고, 각 필드의 역할을 설명하시오.

Type(유형): 1바이트 크기로 메시지의 종류를 구분한다. Type + Code 필드로 메시지를 구분한다.

Code(코드): 메시지 내용에 대한 자세한 정보를 제공하는 매개변수 값이다.

Checksum(체크섬): ICMP 전체 메시지에 대한 체크섬 기능을 지원한다.

 

28. IGMP 프로토콜의 역할과 동작 과정을 설명하시오.

IGMP 프로토콜은 그룹의 생성/제거, 전송호스트의 그룹참가/탈퇴의 기능을 한다. 호스트가 IGMP 프로토콜을 이용해 라우터에 보고 메시지를 보내어 그룹에 참가하게 되고 라우터에서 주기적으로 질의 메시지를 호스트에 보내어 그룹 탈퇴여부를 확인한다. 이 때 호스트에서 질의 메시지에 대한 보고 메시지를 보내지 않으면 라우터는 호스트가 탈퇴한 것으로 간주한다.

 

29. IGMP 프로토콜의 헤더 구조를 그리고, 각 필드의 역할을 설명하시오.

Type(유형): 크게 세 가지 값을 가질 수 있다. 0x11은 멀티캐스트 라우터가 전송하는 질의 메시지, 0x16은 호스트가 전송하는 보고메시지, 0x17은 그룹 탈퇴에 관한 메시지. 이전 버전과의 호환성을 위해 0x12가 보고 메시지로 사용될 수도 있다.

Max Response Time(최대 응답 시간): 질의 메시지에서만 사용된다. 질의에 대한 보고 메시지가 전송되어야 하는 최대 응답 시간을 나타낸다.라우터는 이 값을 변화시킴으로써 탈퇴 지연 시간을 조율할 수 있다. 탈퇴 지연 시간은 특정 그룹에서 마지막 호스트가 탈퇴한 시간과 라우팅 프로토콜이 이 사실을 인지한 시간의 차이이다.

Checksum(체크섬): 오류 검출용 코드

Group Address(그룹 주소): 질의 메시지는 0으로 채우고, 보고 메시지에는 호스트가 가입을 원하는 그룹 주소를 표기한다. 특정 그룹 관련 질의 메시지에는 해당 그룹의 주소를 표기한다.