# 1단원. 네트워크 기초 개념 (실무 관점)

> 대상: 전공자 · 정보처리기사 취득자 | 목적: 인프라 직무(네트워크·클라우드·시스템·보안) 기술 면접 대비
> 중요도: ★★★ 최빈출 · ★★ 자주 출제 · ★ 기본 개념

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## Q1. VLAN을 사용하는 이유와 트렁크 포트의 역할을 설명하세요. ★★★

**답안**
**VLAN(Virtual LAN)**은 물리적으로 하나의 스위치에 연결된 장비들을 논리적으로 여러 개의 브로드캐스트 도메인으로 분리하는 기술입니다. 부서별·업무별로 트래픽을 격리해 **불필요한 브로드캐스트 확산을 줄이고 보안성을 높이며**, 물리적 배선 변경 없이 네트워크 구성을 유연하게 바꿀 수 있다는 실무적 장점이 있습니다. **액세스 포트**는 하나의 VLAN에 속한 단말이 연결되는 포트이고, **트렁크 포트**는 여러 VLAN의 트래픽을 하나의 링크로 동시에 전달해야 할 때(스위치 간 연결, 스위치-라우터 연결) 사용하며 프레임에 **802.1Q 태그**를 붙여 어느 VLAN에 속한 프레임인지 구분합니다. 실무에서는 트렁크 포트에 허용 VLAN 목록을 명시적으로 지정하고 네이티브 VLAN을 기본값(VLAN1)에서 변경해 보안 사고를 예방합니다.

**관련 개념**
802.1Q 태깅, 네이티브 VLAN, 브로드캐스트 도메인, 스위치 포트 모드(access/trunk), VLAN 홉핑 공격

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## Q2. ARP의 동작 원리와 ARP 스푸핑(ARP Poisoning)이 발생하는 이유를 설명하세요. ★★★

**답안**
**ARP(Address Resolution Protocol)**는 같은 네트워크 세그먼트 안에서 목적지의 **IP 주소에 대응하는 MAC 주소**를 알아내기 위한 프로토콜로, 송신 호스트가 브로드캐스트로 ARP 요청을 보내면 해당 IP를 가진 호스트가 자신의 MAC 주소를 유니캐스트로 응답합니다. 이 응답 값은 **ARP 캐시(테이블)**에 일정 시간 저장되어 이후 통신 시 재활용됩니다. **ARP 스푸핑**은 ARP 프로토콜에 인증 절차가 없다는 점을 악용해 공격자가 위조된 ARP 응답을 보내 특정 IP에 대한 MAC 주소를 자신의 것으로 속이는 공격으로, 이를 통해 **중간자 공격(MITM)**이 가능해집니다. 실무에서는 스위치의 **Dynamic ARP Inspection(DAI)**이나 정적 ARP 등록, 포트 보안 기능으로 대응합니다.

**관련 개념**
ARP 캐시, 중간자 공격, DAI(Dynamic ARP Inspection), 포트 시큐리티, 게이트웨이 ARP 스푸핑

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## Q3. DHCP의 IP 할당 과정(DORA)을 설명하고, DHCP Snooping이 왜 필요한지 설명하세요. ★★★

**답안**
DHCP는 **DORA(Discover-Offer-Request-Acknowledge)** 4단계로 동작합니다. 클라이언트가 브로드캐스트로 **Discover**를 보내면, DHCP 서버가 사용 가능한 IP를 담아 **Offer**로 응답하고, 클라이언트가 그 중 하나를 선택해 **Request**를 보내면 서버가 **ACK**로 최종 할당을 확정합니다. 이 과정에서 **인증 절차가 없기 때문에** 공격자가 가짜 DHCP 서버를 네트워크에 올려 잘못된 게이트웨이나 DNS 정보를 배포하는 **Rogue DHCP** 공격이 가능합니다. **DHCP Snooping**은 스위치에서 신뢰할 수 있는 포트(정상 DHCP 서버가 연결된 포트)만 DHCP 응답 트래픽을 통과시키도록 제한하는 보안 기능으로, 실무에서는 액세스 스위치 단에서 이를 활성화해 비인가 DHCP 서버로부터 클라이언트를 보호합니다.

**관련 개념**
DORA 프로세스, Rogue DHCP, DHCP Snooping, 임대 시간(lease time), 릴레이 에이전트

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## Q4. NAT의 종류(Static NAT, Dynamic NAT, PAT)를 비교하고 실무에서 어떤 상황에 사용되는지 설명하세요. ★★★

**답안**
**Static NAT**는 내부 사설 IP와 외부 공인 IP를 1:1로 고정 매핑하는 방식으로, 외부에서 접근해야 하는 서버(웹서버 등)에 사용합니다. **Dynamic NAT**는 공인 IP 풀 중 사용 가능한 주소를 그때그때 할당하는 방식이지만 공인 IP 개수만큼만 동시 접속이 가능해 실무에서는 잘 쓰이지 않습니다. **PAT(Port Address Translation, NAT Overload)**는 하나의 공인 IP를 **포트 번호로 구분**해 여러 내부 호스트가 동시에 공유하는 방식으로, 가정용 공유기나 사내 인터넷 게이트웨이에서 가장 널리 사용됩니다. NAT는 IPv4 주소 고갈 문제를 완화하고 내부 네트워크 구조를 외부에 숨기는 보안 효과도 있지만, 종단 간 연결성이 깨져 IPsec이나 일부 P2P 프로토콜에서는 별도 처리(NAT Traversal)가 필요합니다.

**관련 개념**
PAT/NAT Overload, 사설 IP 대역(RFC 1918), NAT Traversal, 포트포워딩, IPv4 고갈

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## Q5. 스패닝 트리 프로토콜(STP)이 필요한 이유와 기본 동작 방식을 설명하세요. ★★

**답안**
이중화를 위해 스위치를 여러 경로로 연결하면 **루프(loop)**가 발생할 수 있고, 이는 **브로드캐스트 스톰**과 MAC 주소 테이블 불안정으로 이어져 네트워크 전체가 마비될 수 있습니다. **STP(Spanning Tree Protocol)**는 이러한 물리적 루프 구조에서 논리적으로 트리 형태의 경로만 활성화하고 나머지 경로는 **차단(Blocking)** 상태로 두어 루프를 방지합니다. 동작 과정에서 **루트 브리지**를 선출하고, 각 스위치는 루트까지의 최단 경로 포트(Root Port)와 세그먼트별 대표 포트(Designated Port)를 결정하며 나머지는 차단합니다. 실무에서는 수렴 속도가 느린 전통적 STP 대신 **RSTP(Rapid STP)**를 주로 사용하며, 링크 장애 시 대체 경로로 빠르게 전환됩니다.

**관련 개념**
루트 브리지, BPDU, 포트 상태(Blocking/Listening/Learning/Forwarding), RSTP, 브로드캐스트 스톰

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## Q6. 라우팅 테이블에서 목적지를 결정하는 우선순위(롱기스트 매치)와 기본 게이트웨이의 역할을 설명하세요. ★★

**답안**
라우터나 호스트는 패킷을 전달할 때 라우팅 테이블에서 목적지 IP와 일치하는 여러 경로가 있으면 **최장 프리픽스 일치(Longest Prefix Match)** 원칙에 따라 **서브넷 마스크가 가장 긴(가장 구체적인) 경로**를 우선적으로 선택합니다. 예를 들어 10.0.0.0/24와 10.0.0.0/16이 동시에 존재하면 /24 경로가 우선합니다. 목적지 네트워크와 일치하는 경로가 테이블에 없을 경우 **기본 게이트웨이(default route, 0.0.0.0/0)**로 패킷을 전달해 외부 네트워크로 나가도록 합니다. 실무 트러블슈팅 시 라우팅 테이블 확인은 통신 장애의 원인을 파악하는 가장 기본적인 절차이며, 잘못된 정적 경로나 게이트웨이 미설정이 흔한 장애 원인입니다.

**관련 개념**
최장 프리픽스 일치, 디폴트 라우트, 정적/동적 라우팅, 서브넷 마스크, 라우팅 메트릭

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## Q7. 서브넷팅이 필요한 이유와 CIDR 표기법을 예시와 함께 설명하세요. ★★

**답안**
**서브넷팅**은 하나의 큰 네트워크 대역을 여러 개의 작은 네트워크로 분할하는 것으로, IP 주소 낭비를 줄이고 **브로드캐스트 도메인을 축소**해 트래픽 효율과 보안을 높이는 목적으로 사용됩니다. **CIDR(Classless Inter-Domain Routing)** 표기법은 IP 주소 뒤에 `/24`처럼 네트워크 부분의 비트 수를 표시하는 방식으로, 클래스 기반 주소 체계의 한계를 극복하고 유연한 대역 분할을 가능하게 합니다. 예를 들어 192.168.1.0/24는 호스트 비트가 8비트이므로 254개의 호스트 주소를 사용할 수 있고, 이를 /26로 나누면 4개의 서브넷(각 62개 호스트)으로 분할할 수 있습니다. 실무에서는 부서별·용도별로 서브넷을 나누어 VLAN과 매칭시키고 접근 정책을 서브넷 단위로 적용하는 경우가 많습니다.

**관련 개념**
CIDR, 서브넷 마스크, 네트워크 주소/브로드캐스트 주소, VLSM, 호스트 비트 계산

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## Q8. 게이트웨이 이중화를 위한 HSRP/VRRP의 개념을 설명하세요. ★★

**답안**
서버나 클라이언트는 통상 하나의 기본 게이트웨이만 설정하므로, 그 게이트웨이 역할을 하는 라우터/L3 스위치가 장애 나면 외부 통신이 전면 중단됩니다. **HSRP(Hot Standby Router Protocol, Cisco 독자)**와 **VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol, 표준)**는 여러 대의 라우터가 **하나의 가상 IP·가상 MAC**을 공유하도록 그룹을 구성해, 평소에는 우선순위가 높은 라우터(Active/Master)가 트래픽을 처리하다가 장애 발생 시 대기 라우터(Standby/Backup)가 자동으로 그 역할을 이어받는 게이트웨이 이중화 기술입니다. 클라이언트 입장에서는 게이트웨이 IP가 바뀌지 않으므로 장애 전환이 투명하게 이루어집니다. 실무에서는 데이터센터 코어 스위치나 방화벽 이중화 구성에서 필수적으로 사용됩니다.

**관련 개념**
가상 IP/가상 MAC, Active/Standby, 우선순위(priority), Preempt, 게이트웨이 이중화

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## Q9. 네트워크 연결 장애 발생 시 트러블슈팅 절차를 OSI 계층 관점에서 설명하세요. ★★

**답안**
실무 트러블슈팅은 보통 **하위 계층부터 상위 계층 순서**로 접근합니다. 먼저 **물리 계층**에서 케이블 연결, 링크 램프, 포트 상태를 확인하고, **데이터링크 계층**에서 스위치 포트의 VLAN 설정과 MAC 주소 테이블, STP 상태를 점검합니다. 이후 **네트워크 계층**에서 `ping`, `traceroute`로 IP 연결성과 라우팅 경로를 확인하고, **전송 계층**에서 포트가 열려 있는지, 방화벽에서 차단되지 않는지를 확인합니다. 마지막으로 **애플리케이션 계층**에서 DNS 해석, 서비스 자체의 응답 여부를 점검합니다. 이렇게 계층별로 원인을 좁혀가면 문제 범위를 빠르게 특정할 수 있으며, 실무에서는 `ping` → `traceroute` → `telnet/nc`로 포트 확인 → 애플리케이션 로그 확인의 순서가 흔히 사용됩니다.

**관련 개념**
ping/traceroute, 계층별 장애 분리, telnet/nc 포트 테스트, DNS 트러블슈팅, MTU 문제

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## Q10. 인터페이스 이중화 기술인 링크 애그리게이션(EtherChannel/LACP)의 목적을 설명하세요. ★

**답안**
**링크 애그리게이션**은 여러 개의 물리 링크를 하나의 논리적 링크로 묶어 **대역폭을 증가**시키고 **회선 장애 시에도 나머지 링크로 트래픽을 지속 전달**할 수 있게 하는 기술입니다. 표준 프로토콜인 **LACP(Link Aggregation Control Protocol)**는 양쪽 장비가 자동으로 묶을 링크를 협상하고 장애 링크를 감지해 그룹에서 제외하는 역할을 합니다. 트래픽 분산은 보통 출발지/목적지 MAC이나 IP, 포트 정보를 해시하는 방식으로 이루어지며, 완벽한 균등 분산이 보장되지는 않습니다. 실무에서는 서버-스위치 간, 스위치-스위치 간 업링크 구간에서 대역폭 확장과 이중화 목적으로 널리 사용됩니다.

**관련 개념**
LACP, EtherChannel, 로드밸런싱 해시 알고리즘, 포트 채널, 이중화(redundancy)

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