쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크 연습문제 5장

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

쉽게 배우는 데이터 통신과 컴퓨터 네트워크

 

1. LAN 환경에서 계층 2 기능에 대한 표준안을 다루는 ( ) 시리즈는 LLC 계층뿐 아니라 MAC 계층에 대한 다양한 표준안을 정의하고 있다.
   → IEEE 802
   
   
2. LAN 환경에서는 네트워크 자원을 효율적으로 활용하기 위해 데이터 링크 계층을 둘로 나누어 처리한다. OSI 7계층 모델에는 정의한 데이터 링크 계층의 기본기능은 주로 (①) 계층에서 다루고, 물리적 전송 선로의 특징과 매체 간 연결 방식에 따른 제어 부분은 (②) 계층에서 처리한다.
   → ① LLC, ② MAC
   
   
3. 다중 접근 채널 방식을 이용해 공유 매체에 프레임을 전송하는 방식에서는 데이터 충돌 가능성이 늘 존재한다. 이때 충돌 허용 방식의 대표적인 예는 이더넷으로 알려진 (①)이다. 충돌 회피 방식의 간단한 예는 각 송신 호스트에 서로 다른 전송 시간대를 지정하는 (②)을 배정 방법이다.
   → ① CSMA/CD, ② 타임슬롯
   
   
4. 토큰 버스나 토큰 링 방식은 물리적인 연결 구조는 다르지만, 데이터 프레임은 전송이 호스트 사이에 순차적으로 이루어지도록 ( )이라는 제어 프레임을 사용한다.
   → 토큰
   
   
5. 공유 버스에서 충돌이 발생하면 해당 프레임의 내용이 깨지고, 각 호스트에서 전송한 데이터의 내용이 변형된다. CSMA/CD 방식에서는 ( ) 기능을 사용해 충돌여부를 확인한다.
   → 충돌 감지
   
   
6. 상위 계층인 LLC에서 내려온 프레임을 상대 호스트에 전송하려면 MAC 계층 프로토콜에 정의된 MAC 헤더 트레일러 정보를 추가하는데, 이렇게 포장된 프레임을 (①)이라 하며, 이더넷 프로토콜에서는 (②)이라 한다.
   → ① MAC 프레임, ② 이더넷 프레임
   
   
7. MAC 계층에서는 호스트를 구분하는 고유의 MAC 주소를 사용한다. 송신자 호스트의 주소는 이더넷 프레임의 (①) 필드에 기록되고, 수신자 호스트의 주소는 (②) 필드에 기록된다.
   → ① Source Address, ② Destination Address
   
   
8. 네트워크 계층에서 전송한 데이터는 LLC 계층으로 내려오면서, LLC 헤더 정보를 추가해 (①)이 된다. 이는 다시 MAC 계층으로 내려가 MAC 헤더와 트레일러 정보가 추가된다. 이때 LLC 계층에서 내려온 LLC 헤더와 LLC 데이터는 MAC 계층에서 데이터로 취급되기 때문에 이더넷 프레임의 (②) 필드에 기록된다.
   → ① LLC 프레임, ② Data
   
   
9. CSMA/CD 방식에서 전송 케이블에 호스트를 연결하는 방식은 더 이상 사용되지 않으며. (①)라는 박스 형태의 장비에 잭을 사용해 호스트를 연결하였다. (①)의 성능 문제를 개선한 (②)에는 스위치 기능이 있어, 임의의 호스트로부터 수신한 프레임을 모든 호스트에 전송하지 않고 목적지로 지정한 호스트에만 전송할 수 있다.
   → ① 허브, ② 스위치 허브
   
   
10. 토큰 링 방식에서 링에 연결된 호스트 중에는 다른 호스트와 구별되는 특별한 기능을 수행하는 관리 호스트가 존재하는데, 이를 ( )라 부른다. 이 호스트는 주로 네트워크의 정상 동작을 방해하는 예기치 않은 오류를 복구한다.
    → 모니터
    
    
11. (①) 구조에서는 점대점으로 연결한 호스트가 순환 구조 형태로 LAN을 구성한다. 링 주위에는 (②)이라 불리는 제어 프레임이 일정한 방향으로 순환한다. 데이터 프레임을 전송하고자 하는 호스트는 먼저 (②)을 획득해야 한다.
    → ① 토큰 링, ② 토큰
    
    
12. MAC 계층과 LLC 계층에 대한 설명으로 올바른 것을 모두 고르시오.
    ① LAN 환경에 한하여 데이터 링크 계층의 기능을 LLC 계층과 MAC 계층으로 나누어 처리한다.
    ② MAC 계층은 전송 선로의 물리적 특성을 반영하므로 LAN의 종류에 관계없이 동일한 특성을 갖는다.
    ③ LAN의 LLC계층은 WAN의 데이터 링크 계층과 역할이 비슷하다.
    ④ LAN의 종류에 따라 MAC 계층의 설계 형태가 영향을 받는 것처럼 LLC 계층도 LAN 특성에 부분적으로 영향을 받을 수 있다.
    ⑤ WAN 환경에서도 MAC 계층의 특성이 LLC 계층에 영향을 준다.
    → ①, ③, ④
    → ② MAC 계층은 전송 선로의 물리적 특성을 반영하므로 LAN의 종류에 따라 특성을 갖는다.
    → ⑤ 
    
    
13. IEEE 802 시리즈에 대한 설명으로 올바른 것을 모두 고르시오.
    ① 국제 표준화 단체인 IEEE에서 데이터 링크 계층과 관련된 다양한 LAN 표준안 연구 결과가 반영되어 있다.
    ② IEEE 802.1은 관련 표준안 전체를 소개하고 인터페이스 프리미티브 정의를 다룬다.
    ③ IEEE 802.2는 데이터 링크 계층 하위 부분인 MAC 프로토콜 전반에 대한 정의를 다룬다.
    ④ IEEE 802.3은 이더넷으로 알려진 CSMA/CD 방식의 표준안에 대하여 다룬다.
    ⑤ IEEE 802.4는 토큰 링 방식의 표준안에 대하여 다룬다.
    → ①, ②, ④
    → ③ IEEE 802.2는 데이터 링크 계층 하위 부분인 LLC 프로토콜 전반에 대한 정의를 다룬다.
    → ⑤ IEEE 802.4는 토큰 버스 방식의 표준안에 대하여 다룬다.
    
    
14. CSMA/CD 방식에 대한 설명으로 잘못된 것을 모두 고르시오.
    ① 다중 접근 방식을 이용하여 공유 매체에 프레임을 전송하는 방식에서는 데이터 충돌 가능성이 존재한다.
    ② 충돌 허용 방식에서는 복구 작업이 필요하기 때문에 프레임을 수신한 호스트에서 충돌을 감지하는 기능이 필요하다.
    ③ 일반적으로 공유 매체의 길이가 길수록 전송지연이 증가하여 충돌할 가능성이 낮아진다.
    ④ 프레임을 전송하기 전에 먼저 다른 호스트가 데이터를 전송 중인지 확인해야 한다.
    ⑤ 전송 데이터는 기본적으로 브로드캐스팅되기 때문에 주소 기능을 이용하여 목적지 호스트만 데이터를 수신하도록 해야한다.
    → ② 충돌 허용 방식에서는 복구 작업이 필요하기 때문에 프레임을 송신한 호스트에서 충돌을 감지하는 기능이 필요하다.
    → ③ 일반적으로 공유 매체의 길이가 길수록 전송지연이 증가하여 충돌할 가능성이 높아진다.
    
    
15. 이더넷에 대한 설명으로 올바른 것을 모두 고르시오.
    ① IEEE 802.3은 1-persistent CSMA/CD 방식의 LAN 환경에 관해 규정한 표준안이다.
    ② CSMA/CD 방식에서는 충돌 감지 기능을 사용해 충돌 여부를 확인한다. 일단 호스트가 충돌을 감지하면 진행 중인 프레임의 전송을 중지한다.
    ③ IEEE 802.3 표준안은 전송 케이블의 최대 길이는 제한하지만, 케이블에 연결되는 호스트간 간격에 대해서는 제한하지 않는다.
    ④ 전송 매체의 신호를 감지해 프레임의 전송 여부를 결정하는 프로토콜을 신호 감지 프로토콜이라 한다.
    ⑤ CSMA 방식에서는 둘 이상의 호스트에서 동시에 채널의 유휴 상태를 확인할 가능성이 없다.
    → ①, ②, ④
    
    
16. 이더넷 프레임에 소속된 필드들에 대한 설명으로 잘못된 것을 모두 고르시오.
    ① Preamble 필드는 수신 호스트가 송신 호스트의 클록과 동기를 맞출 시간적 여유를 제공한다.
    ② Start Delimiter 필드는 프레임의 시작 위치를 나타낸다.
    ③ Source Address 필드는 네트워크 관리자가 LAN 카드에 설정한 고유의 MAC 주소로, 송신자 호스트의 주소이다.
    ④ Length 필드는 Data 필드에 포함된 가변 길이의 전송 데이터 크기를 나타낸다.
    ⑤ Checksum 필드는 데이터 전송과정에서 데이터 분실 오류의 발생 여부를 수신 호스트가 확인할 수 있도록 해준다.
    → ⑤
    
    
17. 스위치와 허브에 대한 설명으로 올바른 것을 모두 고르시오.
    ① 전통적인 케이블 방식의 CSMA/CD는 허브라는 장비로 대체되었다.
    ② 허브의 성능 문제를 개선하여 스위치 허브로 발전하였다.
    ③ 임의의 호스트에서 전송한 프레임은 허브에서 수신하며, 허브는 목적지로 지정된 호스트에만 해당 데이터를 전달한다.
    ④ 일반 허브를 스위치 허브로 교체하는 과정에서 연결된 호스트는 하드웨어나 소프트웨어를 교체할 필요가 없다.
    ⑤ 허브는 외형적으로 스타형 구조를 갖기 때문에 내부의 동작 역시 스타형 구조로 작동되므로 충돌이 발생하지 않는다.
    → ①, ②, ④
    → ③ 임의의 호스트에서 전송한 프레임은 허브에서 수신하며, 허브는 모든 호스트에 해당 데이터를 전달한다.
    → ⑤ 
    
    
18. 토큰 버스에 대한 설명으로 잘못된 것을 모두 고르시오.
    ① 토큰 버스 프로토콜에서 정의된 프레임은 이더넷 프레임에서 Frame Control 필드가 추가된 구조이다.
    ② 이더넷 프레임의 시작과 끝을 나타내기 위하여 start Delimiter와 Length 필드를 사용하는데 비하여, 토큰 버스 프레임은 Start Delimiter와 End Delimiter 필드를 사용한다.
    ③ Frame Control 필드는 데이터 프레임과 토큰 프레임을 구분하는 목적으로 사용되는데, TT=00이면 LLC 계층에서 내려온 데이터 프레임으로 정의된다.
    ④ Checksum 필드는 오류 검출을 위한 목적으로 사용된다.
    ⑤ 토큰 버스에서 우선순위 값이 클수록 우선순위가 낮다.
    → ③ Frame Control 필드는 데이터 프레임과 토큰 프레임을 구분하는 목적으로 사용되는데, TT=01이면 LLC 계층에서 내려온 데이터 프레임으로 정의된다.
    → ⑤ 토큰 버스에서 우선순위 값이 클수록 우선순위가 높다.
    
    
19. 토큰 링에 대한 설명으로 잘못된 것을 모두 고르시오.
    ① 링에 연결된 호스트 중에는 다른 호스트와 구별되는 특별한 기능을 수행하는 관리 호스트가 존재하는데, 이를 모니터라 부른다.
    ② AC 필드의 모니터 비트 T는 특정 프레임이 링을 무한정 순환하는 것을 방지하는 목적으로 사용된다.
    ③ FS 필드는 이더넷 프레임에서의 용도와 마찬가지로 프레임의 수신 호스트가 송신 호스트에 응답할 수 있도록 해준다.
    ④ FS 필드에는 A, C 필드 값이 쌍으로 존재하여 신뢰성을 높인다.
    ⑤ 입력된 데이터 프레임의 수신 호스트가 자신의 주소와 동일한 프레임이 지나가면 프레임을 내부 버퍼에 보관하고 FS 필드의 C 비트를 1로 지정한다.
    → ② AC 필드의 모니터 비트 M은 특정 프레임이 링을 무한정 순환하는 것을 방지하는 목적으로 사용된다.
    → ③ FS 필드는 프레임의 수신 호스트가 송신 호스트에 응답할 수 있도록 해준다.
    
    
20. LAN 환경에서 LLC 계층과 MAC 계층의 역할 차이를 설명하시오.
    MAC 계층은 전송 선로의 물리적인 특성을 반영하므로 LAN의 종류에 따라 특성이 구분된다. LAN 환경을 위한 MAC 계층은 종류가 다양한데, 공유 버스 방식을 지원하는 이더넷과 링 구조를 지원하는 토큰 링 방식이 대표적인 예이다. LLC 계층은 WAN 환경의 데이터 링크 계층과 기능이 거의 유사하다. 그러나 LAN 종류에 따라 MAC 계층의 설계 형태가 영향을 받는 것 처럼, LLC 계층도 LAN 특성에 부분적으로 영향을 받을 수 있다.
    
    
21.  
22. CSMA/CD, 토큰버스, 토큰 링 방식에서 데이터를 전송하는 원리를 비교 설명하시오.
    CSAM/CD: 충돌을 허용하는 방식의 버스이다. 충돌 회피 를 하기 위한 가장 간단한 방법으로는 각 송신 호스트에 서로 다른 전송 시간대를 지정하는 타임슬롯을 배정하는 방법이 있다.
    토큰 버스: 충돌을 막기 위해 토큰이라는 제어프레임을 사용하여 토큰이 있어야지만 호스트가 데이터를 송신할 수 있도록 하는 구조이다. 토큰이 도착할 때까지 기다려서 도착한 토큰을 획득한 뒤 프레임을 전송하고, 전송을 완료하면 다시 토큰을 이웃 호스트에게 넘겨주어야 한다.
    토큰 링: 링 구조의 순환 구조이다. 송신 호스트가 전송한 프레임이 링을 한 바퀴 돈 후에 송신 호스트에 되돌아오도록 설계된다. 프레임의 목적지 주소가 자신의 주소와 동일한 호스트는 해당 프레임을 수신하고, 프레임 내부의 특정 위치에 올바로 수신했다고 표시한다. 송신 호스트는 프레임이 올바르게 전송됨을 확인한 뒤, 데이터 프레임을 회수하고 토큰 프레임을 링에 반환한다.
    
    
23.  
24. LLC 프레임과 이더넷 프레임의 관계를 설명하시오. 이더넷 프레임은 LLC 계층에서 내려온 LLC프레임을 전송하기 위해 자신의 프레임에 캡슐화하여 전송한다.
    이더넷 프레임에서 Data 필드를 제외한 필드가 MAC 계층에서 정보가 추가된다. 네트워크 계층에서 전송할 데이터는 LLC 계층으로 내려오면서, LLC 헤더 정보를 추가해 LLC 프레임이 된다. LLC 프레임은 다시 MAC 계층으로 내려오는데, 이 과정에서 MAC 헤더와 MAC 트레일러 정보를 추가한다. 이때 LLC 계층에서 보낸 LLC 헤더와 LLC 데이터는 MAC 계층에 서 데이터로 취급되기 때문에 MAC 프레임의 Data 필드에 기록된다. 이후 MAC 계층에서는 MAC 프레임을 물리 계층을 사용하여 수신 호스트에 전송한다.
    
    
25.  
26. 토큰 버스 프레임의 구조를 그리고, 각 필드의 역할을 설명하시오.
    Start Delimiter/End Delimiter(시작 구분자/끝 구분자): 프레임의 시작과 끝을 의미하는 경계를 표시한다. 이더넷 프레임에는 Length 필드가 있어서 프레임의 전체 크기를 가늠하지만, 토큰 버스에서는 End Delimiter 필드가 이역할을 해낸다. Preamble(프리엠블): 7바이트 크기로, 수신 호스트가 송신 호스트의 클록과 동기를 맞출 수 있도록 시간 여유를 제공하는 것이 목적이다. 각 바이트는 10101010 비트 패턴을 포함한다.
    Source Address/Destination Address(송신 호스트 주소/수신 호스트 주소): Mac계층에서는 호스트를 구분하는 고유의 Mac 주소를 사용한다. Mac 주소 값은 일반적으로 LAN 카드에 내장되어 제공된다. 두 필드는 전송되는 프레임의 송신 호스트와 수신 호스트 주소를 표현한다. 수신 호스트 주소는 최상위 비트가 1이면 그룹 주소를 의미하고, 0이면 일반 주소이다. 그룹 주소에는 특정 그룹에 속한 호스트에 프레임을 전송하는 멀티캐스팅과 네트워크에 연결된 모든 호스트에 전송하는 브로드캐스팅이 있다. 브로드캐스팅에서는 주소부의 모든 비트가 1이다.
    Checksum(체크섬): 데이터 전송 과정에서 데이터 변형 오류의 발생 여부를 수신 호스트가 확인할 수 있도록 송신 호스트가 값을 기록해준다. Preamble, Start Delimiter, Checksum을 제외한 나머지 필드에 대한 CRC 값이다.
    Frame Control(프레임 제어): 데이터 프레임과 제어 프레임을 구분해준다. 데이터 프레임에서는 프레임 우선순위와 수신 호스트의 응답 확인이 필요할 때 사용하고, 제어 프레임에서는 토클의 전달, 링 관리와 같은 용도로 사용한다.
    
    
27.  
28. 토큰 링 방식에서 모니터 기능을 설명하시오.
    링에 연결된 호스트 중에서 다른 호스트와 구별되는 특별한 기능을 수행하는 관리 호스트이다. 모니터로 지정한 호스트는 네트워크 관리 관련 기능을 수행하는데, 주로 네트워크의 정상 동작을 방해하는 예기치 않은 오류를 복구한다.
    
    
29.