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[네트워크] OSI 7계층 (기출문제)

정보관리기술사

by 이거인 2025. 6. 1. 18:53

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📘 OSI 7계층별 역할과 프로토콜 예시

문제 예시

  • 출제년도/회차/문항번호: 2018년 제1회, 문항 5번
  • 문제: OSI 7계층에서 각 계층의 역할과 해당 계층에서 사용되는 대표적인 프로토콜을 설명하시오.

모범답안

OSI 7계층은 네트워크 통신을 계층별로 분리하여 각 계층에서 특정한 역할을 수행하도록 설계된 모델입니다. 각 계층의 역할과 대표적인 프로토콜은 다음과 같습니다:

  1. 물리 계층 (Physical Layer):
    • 역할: 데이터를 전기적, 기계적, 기능적으로 전송하는 물리적인 매체를 정의합니다.
    • 프로토콜/기술: RS-232, V.35, RJ-45, Ethernet
  2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer):
    • 역할: 물리 계층을 통해 전송된 데이터를 프레임 단위로 구성하고, 오류 검출 및 흐름 제어를 수행합니다.
    • 프로토콜/기술: Ethernet, PPP, HDLC, Frame Relay한나미디어한나미디어
  3. 네트워크 계층 (Network Layer):
    • 역할: 데이터 패킷의 주소 지정 및 경로 선택(라우팅)을 담당합니다.
    • 프로토콜/기술: IP, ICMP, ARP, OSPF, BGP한나미디어
  4. 전송 계층 (Transport Layer):
    • 역할: 종단 간의 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하며, 오류 복구와 흐름 제어를 수행합니다.
    • 프로토콜/기술: TCP, UDP한나미디어+1한나미디어+1
  5. 세션 계층 (Session Layer):
    • 역할: 응용 프로그램 간의 세션을 설정, 유지 및 종료하는 기능을 제공합니다.
    • 프로토콜/기술: NetBIOS, RPC한나미디어
  6. 표현 계층 (Presentation Layer):
    • 역할: 데이터의 표현 형식을 변환하고, 암호화 및 압축 기능을 제공합니다.
    • 프로토콜/기술: SSL/TLS, JPEG, MPEG
  7. 응용 계층 (Application Layer):
    • 역할: 사용자와 직접 상호 작용하며, 네트워크 서비스를 제공합니다.
    • 프로토콜/기술: HTTP, FTP, SMTP, DNS

📘 TCP/IP 4계층 모델과 OSI 7계층 비교

문제 예시

  • 출제년도/회차/문항번호: 2019년 제2회, 문항 3번
  • 문제: TCP/IP 4계층 모델과 OSI 7계층 모델을 비교하여 설명하시오.

모범답안

TCP/IP 모델은 실제 인터넷에서 사용되는 프로토콜 모델로, OSI 7계층 모델과 기능적으로 유사하지만 계층의 수와 명칭에 차이가 있습니다.

OSI 7계층TCP/IP 4계층설명
응용 계층 (7) 응용 계층 사용자와 직접 상호 작용하며, 네트워크 서비스를 제공합니다.
표현 계층 (6)   데이터의 표현 형식을 변환하고, 암호화 및 압축 기능을 제공합니다.
세션 계층 (5)   응용 프로그램 간의 세션을 설정, 유지 및 종료하는 기능을 제공합니다.
전송 계층 (4) 전송 계층 종단 간의 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하며, 오류 복구와 흐름 제어를 수행합니다.
네트워크 계층 (3) 인터넷 계층 데이터 패킷의 주소 지정 및 경로 선택(라우팅)을 담당합니다.
데이터 링크 계층 (2) 네트워크 액세스 계층 물리 계층을 통해 전송된 데이터를 프레임 단위로 구성하고, 오류 검출 및 흐름 제어를 수행합니다.
물리 계층 (1)   데이터를 전기적, 기계적, 기능적으로 전송하는 물리적인 매체를 정의합니다.
 

TCP/IP 모델은 OSI 모델의 세션, 표현 계층을 응용 계층에 포함시키고, 데이터 링크 및 물리 계층을 네트워크 액세스 계층으로 통합하여 총 4계층으로 구성되어 있습니다.

📘 각 계층별 보안 위협 및 대응

문제 예시

  • 출제년도/회차/문항번호: 2020년 제1회, 문항 7번
  • 문제: OSI 7계층에서 각 계층별로 발생할 수 있는 보안 위협과 그에 대한 대응 방안을 설명하시오.

모범답안

OSI 7계층별 보안 위협과 대응 방안은 다음과 같습니다:

  1. 응용 계층:
    • 위협: 피싱, 악성 코드, 애플리케이션 취약점
    • 대응: WAF(Web Application Firewall) 도입, 애플리케이션 보안 강화
  2. 표현 계층:
    • 위협: 데이터 암호화 취약점
    • 대응: SSL/TLS 프로토콜 사용, 최신 암호화 알고리즘 적용
  3. 세션 계층:
    • 위협: 세션 하이재킹
    • 대응: 세션 관리 강화, 세션 타임아웃 설정
  4. 전송 계층:
    • 위협: 포트 스캐닝, SYN 플러딩
    • 대응: 방화벽 설정, 포트 필터링
  5. 네트워크 계층:
    • 위협: IP 스푸핑, 라우팅 공격
    • 대응: ACL(Access Control List) 설정, 라우팅 프로토콜 보안 강화
  6. 데이터 링크 계층:
    • 위협: MAC 스푸핑, 스위칭 허브 공격
    • 대응: 스위치 보안 설정, 포트 보안 기능 활성화
  7. 물리 계층:
    • 위협: 물리적 장비 손상, 도청
    • 대응: 물리적 보안 강화, 접근 제어 시스템 도입

 

📘 장애 발생 시 계층별 진단 프로세스

문제 예시

  • 출제년도/회차/문항번호: 2018년 제116회, 문항 3번
  • 문제: 네트워크 장애 발생 시 OSI 7계층을 기준으로 한 진단 절차를 설명하시오.Q-Net+1J.Log+1

모범답안

네트워크 장애 발생 시 OSI 7계층을 기준으로 한 진단 절차는 다음과 같습니다:

  1. 물리 계층:
    • 케이블 연결 상태, 장비 전원 확인
  2. 데이터 링크 계층:
    • MAC 주소 확인, 스위치 포트 상태 점검
  3. 네트워크 계층:
    • IP 주소 설정 확인, 라우팅 테이블 점검
  4. 전송 계층:
    • 포트 상태 확인, TCP/UDP 연결 상태 점검
  5. 세션 계층:
    • 세션 설정 여부 확인, 세션 로그 분석
  6. 표현 계층:
    • 데이터 형식 및 암호화 설정 확인
  7. 응용 계층:
    • 애플리케이션 로그 분석, 서비스 상태 확인

이러한 절차를 통해 각 계층별로 문제를 진단하고 해결할 수 있습니다.

📘 실제 시스템에서의 계층 적용 사례

문제 예시

  • 출제년도/회차/문항번호: 2019년 제118회, 문항 5번
  • 문제: 웹 서버, 이메일, IoT 시스템에서 OSI 7계층의 적용 사례를 설명하시오.

모범답안

각 시스템에서 OSI 7계층의 적용 사례는 다음과 같습니다:

  1. 웹 서버:
    • 응용 계층: HTTP/HTTPS 프로토콜 사용
    • 표현 계층: SSL/TLS를 통한 데이터 암호화
    • 세션 계층: 세션 관리 및 쿠키 사용
    • 전송 계층: TCP를 통한 신뢰성 있는 데이터 전송
    • 네트워크 계층: IP 주소를 통한 라우팅
    • 데이터 링크 계층: Ethernet을 통한 프레임 전송
    • 물리 계층: 케이블, 스위치 등의 물리적 장비
  2. 이메일 시스템:
    • 응용 계층: SMTP, IMAP, POP3 프로토콜 사용
    • 표현 계층: MIME를 통한 다양한 데이터 형식 지원
    • 세션 계층: 사용자 인증 및 세션 유지
    • 전송 계층: TCP를 통한 데이터 전송
    • 네트워크 계층 이하: 웹 서버와 동일
  3. IoT 시스템:
    • 응용 계층: MQTT, CoAP 프로토콜 사용
    • 표현 계층: JSON, XML 등의 데이터 형식 사용
    • 세션 계층: 디바이스 간 세션 관리
    • 전송 계층: UDP 또는 TCP 사용
    • 네트워크 계층 이하: 무선 네트워크, IPv6 등 사용

📘 계층 간 기능 구분 및 보안 적용 위치

문제 예시

  • 출제년도/회차/문항번호: 2020년 제120회, 문항 2번
  • 문제: OSI 7계층 모델에서 각 계층의 기능을 구분하고, 보안 적용 위치를 설명하시오.

모범답안

OSI 7계층 모델에서 각 계층의 기능과 보안 적용 위치는 다음과 같습니다:

  1. 응용 계층:
    • 기능: 사용자와 직접 상호 작용하며, 네트워크 서비스를 제공합니다.
    • 보안 적용: WAF(Web Application Firewall), 사용자 인증
  2. 표현 계층:
    • 기능: 데이터의 표현 형식을 변환하고, 암호화 및 압축 기능을 제공합니다.
    • 보안 적용: SSL/TLS를 통한 데이터 암호화
  3. 세션 계층:
    • 기능: 응용 프로그램 간의 세션을 설정, 유지 및 종료하는 기능을 제공합니다.
    • 보안 적용: 세션 관리, 토큰 기반 인증
  4. 전송 계층:
    • 기능: 종단 간의 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하며, 오류 복구와 흐름 제어를 수행합니다.
    • 보안 적용: 포트 필터링, 방화벽 설정
  5. 네트워크 계층:
    • 기능: 데이터 패킷의 주소 지정 및 경로 선택(라우팅)을 담당합니다.
    • 보안 적용: IPsec, 라우팅 프로토콜 보안
  6. 데이터 링크 계층:
    • 기능: 물리 계층을 통해 전송된 데이터를 프레임 단위로 구성하고, 오류 검출 및 흐름 제어를 수행합니다.
    • 보안 적용: MAC 주소 필터링, 스위치 보안 설정
  7. 물리 계층:
    • 기능: 데이터 전송을 위한 물리적인 매체를 정의합니다.
    • 보안 적용: 물리적 접근 제어, CCTV 설치

📘 장애 대응을 위한 계층별 진단 절차

문제 예시

  • 출제년도/회차/문항번호: 2021년 제122회, 문항 4번
  • 문제: 네트워크 장애 발생 시 OSI 7계층을 기준으로 한 진단 절차를 설명하시오.

모범답안

네트워크 장애 발생 시 OSI 7계층을 기준으로 한 진단 절차는 다음과 같습니다:

  1. 물리 계층:
    • 케이블 연결 상태, 장비 전원 확인
  2. 데이터 링크 계층:
    • MAC 주소 확인, 스위치 포트 상태 점검
  3. 네트워크 계층:
    • IP 주소 설정 확인, 라우팅 테이블 점검
  4. 전송 계층:
    • 포트 상태 확인, TCP/UDP 연결 상태 점검
  5. 세션 계층:
  6. 표현 계층:
    • 데이터 형식 및 암호화 설정 확인
  7. 응용 계층:
    • 애플리케이션 로그 분석, 서비스 상태 확인

이러한 절차를 통해 각 계층별로 문제를 진단하고 해결할 수 있습니다.

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