네트워크관리사 2급 필기 03 — 전송매체·오류제어·흐름제어

네트워크관리사 2급 필기 03 — 전송매체·오류제어·흐름제어

출제기준: 2과목(네트워크 일반) 핵심
— 02편 OSI 1계층(물리)·2계층(데이터링크)에서 다루는 내용을 구체화하는 파트입니다.

"뭘로 전송하느냐"(전송매체) → "전송 중 깨지면 어떻게 잡느냐"(오류제어) → "너무 빨리 보내면 어떻게 막느냐"(흐름제어) 순서로 묶었습니다.

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전송매체 ⭐⭐⭐

유선 전송매체

종류	특징	비고
UTP(Unshielded Twisted Pair)	비차폐 꼬임선, 저가·설치 쉬움	가장 널리 쓰임
FTP(Foil Twisted Pair)	전체를 금속 포일로 1차 차폐	UTP보다 잡음 강함
STP(Shielded Twisted Pair)	각 선을 개별 차폐 + 전체 차폐	잡음에 가장 강하나 고가

 

 

UTP 카테고리별 규격

구분	최대 속도	대표 용도
Category 3	10Mbps	10Base-T
Category 4	16Mbps	Token Ring
Category 5	100Mbps	Fast Ethernet

 

동축 케이블

종류	최대 거리	별칭
10Base2	약 200m (실제론 185m)	씬넷(Thinnet, 세심)
10Base5	약 500m	식넷(Thicknet)

✅ 버스형 토폴로지(02편)에서 쓰던 그 "터미네이터"가 바로 동축케이블 양끝에 붙는 부품
   → 신호 반사를 막아줌

 

광섬유 케이블

구조: 코어(Core, 빛이 지나가는 중심) → 클래딩(Cladding, 빛을 가둠) → 코팅(Coating, 보호)

장점: 대용량 전송, 장거리 전송 가능, 전자기 간섭(EMI)에 매우 강함
단점: 단방향 전송(양방향 필요시 2개 필요), 고가, 매립·연결 작업이 까다로움

 

무선 전송매체

주파수가 낮을수록(장파) 회절·장거리에 유리하고, 높을수록(극초단파) 직진성이 강해지며 대용량 전송에 유리합니다.

VLF < LF < MF < HF < VHF < UHF < SHF < EHF
(초장파 → ... → 극초단파로 갈수록 주파수 ↑, 대역폭 ↑)

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오류제어(Error Control) ⭐⭐⭐

1) 전송 중 신호가 깨지는 4가지 원인 ★꼭암기

현상	원인
감쇠(Attenuation)	거리가 멀어질수록 신호 세기가 약해짐
지연왜곡(Delay Distortion)	주파수에 따라 전파 속도가 달라져 도착 시간이 어긋남
잡음(Noise)	열·전자기 등 외부 요인으로 신호에 불필요한 신호가 섞임
혼선(Crosstalk)	인접한 선로의 신호가 서로 간섭함

 

⚠️ 실제 기출 함정(2020년 다수 출제):

"감쇠, 지연왜곡, 누화잡음(혼선), 상호변조잡음을 각각 구분하라"는 문제가 반복적으로 나옵니다.

네 개가 비슷해 보이지만 "거리 때문"=감쇠, "속도차 때문"=지연왜곡, "인접 선로 간섭"=혼선으로 구분하면 헷갈리지 않습니다.

 

2) 오류 검출 방식

패리티 비트 검사(Parity Bit Check) ★꼭암기

데이터에 패리티 비트 1개를 추가해 1의 개수를 짝수(우수) 또는 홀수(기수)로 맞추는 방식입니다.

예: 데이터 0101000 (1의 개수 2개, 짝수)
→ 홀수 패리티 적용 시 패리티비트 1 추가 → 10101000 (1의 개수 3개, 홀수)

 

⚠️ 한계: 1비트 오류는 잡아내지만, 2비트가 동시에 틀리면 패리티가 그대로 맞아서 오류를 못 잡습니다.

블록 합 검사(BCC, Block Sum Check) ★꼭암기

 

데이터를 블록(행렬) 형태로 배열한 뒤, 가로(수평) 패리티 + 세로(수직) 패리티를 모두 검사하는 방식입니다.

BCC = Block Check Character.

⚠️ 한계: 네 모서리(직사각형 꼴)에서 동시에 오류가 나면 수평·수직 패리티가 모두 맞아떨어져
   오류를 놓칠 수 있음

 

CRC(Cyclic Redundancy Check)

다항식 나눗셈을 이용해 오류검출 코드(FCS, Frame Check Sequence)를 만드는 방식으로, 데이터링크 계층에서 수행합니다.

예시 (데이터 1010111, 생성다항식 10011)
1. 데이터 뒤에 생성다항식 비트수-1 만큼 0을 붙임 → 1010111 0000
2. 생성다항식(10011)으로 XOR 나눗셈 반복
3. 최종 나머지(remainder) = FCS
   → 이 예시에서 나머지는 1011
4. 송신측은 "데이터+FCS"를 전송
5. 수신측도 같은 생성다항식으로 나눠서
6. 나머지가 0이면 정상, 0이 아니면 오류로 판단
7. (나눗셈 전 과정은 XOR 연산만 반복하는 것이므로 계산기 없이도 손으로 풀 수 있음)

 

⚠️ 함정: "CRC는 어느 계층에서 수행하나?" → 데이터링크 계층(2계층).

02편에서 본 "프레임 단위로 오류를 검출한다"가 바로 이 얘기입니다.

 

3) ARQ (Automatic Repeat reQuest) — 오류 발생시 재전송 방식 ★꼭암기

종류	방식
Stop-and-Wait ARQ	블록 하나 보내고 ACK/NAK 받을 때까지 대기, 오류시 그 블록만 재전송
Go-back-N ARQ	오류 발생 블록부터 그 이후 전송된 모든 블록을 다시 재전송
Selective ARQ	오류난 블록만 선택적으로 재전송 (수신측에 재정렬 버퍼 필요)
Adaptive ARQ	채널 상태에 따라 프레임 길이를 동적으로 조절하며 전송

 

⚠️ 실제 기출 함정 — FEC는 ARQ가 아님(2021년 출제):

"다음 중 ARQ 방식이 아닌 것은?"에서 FEC(Forward Error Correction, 전진오류수정)가 정답으로 나옵니다.

FEC는 재전송 없이 수신측이 스스로 오류를 정정하는 방식이라 "자동 재전송(ARQ)"의 정의 자체에 맞지 않습니다.

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흐름제어(Flow Control) ⭐⭐⭐

수신측의 처리 속도를 넘어서는 데이터가 쏟아지는 걸 막는 매커니즘입니다.

방식	핵심 동작
Stop-and-Wait	한 블록 보내고 수신측 확인(ACK/NAK) 받을 때까지 대기
Sliding Window ★꼭암기	ACK를 기다리지 않고 윈도우 크기만큼 연속 전송, 수신측 버퍼 상황에 따라 윈도우 크기를 동적으로 조절
XON/XOFF	수신측이 버퍼가 꽉 차면 XOFF 신호로 송신 중단 요청, 여유 생기면 XON으로 재개 요청

 

💡 교재 대조 메모: 일부 교재에 Sliding Window를 "지수적으로 증가 → 손실시 절반으로 감소 → 선형 증가"하는 그래프로 설명하는 경우가 있는데, 이건 엄밀히는 TCP 혼잡 제어(Congestion Control)의 동작 방식입니다. 순수한 슬라이딩 윈도우 흐름제어의 핵심은 "ACK 없이도 윈도우 크기만큼은 먼저 보낼 수 있다"는 점이고, 윈도우 크기 조절은 수신측 버퍼 여유(흐름제어) 또는 네트워크 혼잡도(혼잡제어) 중 어느 쪽 기준이냐에 따라 별개 개념으로 다뤄집니다. 시험에서는 "ACK 없이 연속 전송 가능"이 핵심 포인트로 나옵니다.

 

⚠️ 실제 기출 함정(2020년 출제): "다음 중 흐름제어 방식이 아닌 것은?"에서 루프(Loop)/에코(Echo) 방식이 정답(=흐름제어가 아님)으로 나옵니다. Stop-and-Wait·XON/XOFF·Sliding Window는 흐름제어가 맞지만, Loop/Echo는 오류검출 방식(송신한 걸 그대로 되돌려 받아 비교)이라 분류가 다릅니다.

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기출 Q&A

Q. 다음 중 흐름제어(Flow Control) 방식이 아닌 것은?
A. 루프(Loop)/에코(Echo) 방식. Stop-and-Wait, XON/XOFF, Sliding Window는 흐름제어 방식이지만 Loop/Echo는 오류검출 방식입니다.

 

Q. 오류 발생 블록 이후 전송된 모든 블록을 재전송하는 ARQ 방식은?
A. Go-back-N ARQ. 오류난 블록 하나만 재전송하는 건 Selective ARQ입니다.

 

Q. 다음 중 ARQ(자동 재전송 요구) 방식이 아닌 것은?
A. FEC(전진오류수정). FEC는 재전송 없이 수신측이 자체적으로 오류를 정정하는 방식입니다.

 

Q. 버스형 토폴로지에서 터미네이터(Terminator)의 역할은?
A. 신호의 반사(reflection)를 방지하기 위해 케이블 양 끝에 설치합니다.

 

Q. 통신 채널 상태에 따라 프레임의 길이를 동적으로 변경하며 전송하는 ARQ 방식은?
A. Adaptive ARQ.

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💡 실무에서는?

광케이블 포설 작업을 할 때 "단방향 전송이라 2코어가 필요하다"는 건 교재 지식이지만,

실제 현장에서는 이것 때문에 설계 단계에서 코어 수를 꼭 여유 있게 잡습니다.

나중에 증설할 때 코어가 부족하면 전체 선로를 다시 깔아야 하거든요.

 

그리고 UTP 케이블의 "감쇠"는 시험 문제로만 보면 추상적인데,

실제로는 100m가 넘는 UTP 배선에서 링크가 불안정해지는 현상으로 매일 마주칩니다.

Cat5e/Cat6 규격의 "최대 거리 100m"는 바로 이 감쇠 때문에 생긴 제약입니다.

 

ARQ 개념도 낯설게 느껴지실 텐데, TCP의 재전송 메커니즘이 사실상 ARQ의 실제 구현체라고 보면 됩니다

— 패킷 손실시 ACK가 안 오면 재전송하는 그 동작이 Stop-and-Wait/Sliding Window ARQ의 실무 버전입니다.

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핵심 정리

✅ UTP(비차폐)/FTP(전체차폐)/STP(개별+전체차폐), UTP Cat5=100Mbps
✅ 동축: 10Base2(세심,~200m) / 10Base5(~500m), 터미네이터=신호반사 방지
✅ 광섬유: 대용량·장거리·간섭강함 / 단방향·고가가 단점
✅ 오류원인 4가지: 감쇠(거리)/지연왜곡(속도차)/잡음(외부)/혼선(인접선로간섭)
✅ 패리티비트=1비트 오류검출 가능, 2비트는 못 잡음 / BCC=가로세로 패리티
✅ CRC는 데이터링크(2)계층, 다항식 나눗셈의 나머지=FCS
✅ ARQ 4종: Stop-and-Wait / Go-back-N(전체재전송) / Selective(선택재전송) / Adaptive(길이가변)
⚠️ FEC는 ARQ 아님(재전송 안 함) / Loop·Echo는 흐름제어 아님(오류검출임)
✅ 흐름제어: Stop-and-Wait / Sliding Window(ACK없이 연속전송) / XON-XOFF

 

다음 편에서는 IP 주소·서브넷팅을 다룹니다.

 

지금까지의 "물리적으로 어떻게 전송하느냐"에서 "논리적으로 어떻게 주소를 매기고 나누느냐"로 넘어갑니다.

 

궁금한 점은 댓글로 남겨주세요!