[정처기 실기] 2. 네트워크/OS
정보처리기사 실기 — 2. 네트워크/OS
출제 확률: ★(낮음) ~ ★★★★(매우 높음)
0. 네트워크/OS 과목 한눈에
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 예상 문제 수 | 2~3문제 |
| ★★★★ | 메모리 교체, 라우팅 프로토콜 |
| ★★★ | 네트워크 전송 방식, 네트워크·응용 계층, IP 주소, 서브넷 마스크, 서브넷팅, Shell Script |
| ★★ | 프로세스 스케줄링, 데이터 링크 계층 |
1. 메모리 교체 (페이지 교체 알고리즘) ★★★★
3개 프레임, 페이지 참조 순서: 2, 3, 2, 1, 5, 2, 4 — 기출에서 프레임 수·참조 순서만 바뀌어 출제
1.1 FIFO (First In First Out)
- 원리: 가장 먼저 들어온 페이지를 가장 먼저보냄
- 풀이 방법
- 밀어내기 식으로 풀기
- 이전에 있던 페이지 재참조 시 순서 유지
- 메모리에 페이지가 있는지 확인하며 Page Fault 체크
- 답: Page Fault 6번
1.2 LRU (Least Recently Used)
- 원리: 가장 오랫동안 참조되지 않은 페이지를보냄
- 풀이 방법
- 밀어내기 식으로 풀기
- 이전에 있던 페이지 재참조 시 순서 위로 이동
- 메모리에 페이지가 있는지 확인하며 Page Fault 체크
- 답: Page Fault 5번
1.3 LFU (Least Frequently Used)
- 원리: 참조 횟수가 가장 적은 페이지를보냄
- 동률 시: FIFO 알고리즘으로 교체
- 풀이 방법
- 참조 횟수 적기
- 밀어내기 식으로 풀기 (참조 횟수 고려)
- 재참조 시 순서 유지 (동률 시 FIFO 조건 적용)
- 메모리에 페이지가 있는지 확인하며 Page Fault 체크
- 답: Page Fault 5번
| 알고리즘 | 교체 기준 | FIFO 예시(3프레임) |
|---|---|---|
| FIFO | 가장 먼저 들어온 페이지 | 6회 |
| LRU | 가장 오래 참조 안 된 페이지 | 5회 |
| LFU | 참조 횟수 가장 적은 페이지 | 5회 |
2. 프로세스 스케줄링 ★★
2.1 선점형 vs 비선점형
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| 비선점형 | CPU 할당받으면 종료까지 유지 |
| 선점형 | 실행 중인 프로세스를 중단하고 다른 프로세스에 강제 할당 가능 |
2.2 스케줄링 알고리즘
| 비선점형 | 설명 | 선점형 | 설명 |
|---|---|---|---|
| FIFO | 도착 순서대로 할당 | Round Robin (RR) | FIFO + 시간 할당량 |
| SJF | 실행 시간 짧은 프로세스 우선 | SRT | 선점형 SJF |
| HRN | SJF + 대기 시간 고려 | ||
| 기한부 | 마감시간 임박한 프로세스 우선 | ||
| 우선순위 | 우선순위에 따라 할당 (비선점·선점 둘 다 가능) |
2.3 기출 예제 — 공통 프로세스
| 프로세스 | 도착 시간 | 실행 시간 |
|---|---|---|
| P1 | 0 | 3 |
| P2 | 1 | 1 |
| P3 | 2 | 4 |
| P4 | 3 (또는 4) | 2 |
비선점형 SJF (P4 도착 3)
- 평균 대기 시간: (0 + 2 + 4 + 1) / 4 = 1.75
- 평균 반환 시간: (3 + 3 + 8 + 3) / 4 = 4.25
- 반환 시간 = 대기 시간 + 실행 시간
SRT (선점형 SJF)
- 평균 대기 시간: (1 + 0 + 4 + 1) / 4 = 1.5
- 평균 반환 시간: (4 + 1 + 8 + 3) / 4 = 4
Round Robin (시간 할당량 = 2, P4 도착 4)
- 평균 대기 시간: (3 + 1 + 4 + 2) / 4 = 2.5
- 평균 반환 시간: (6 + 2 + 8 + 4) / 4 = 5
RR 풀이: 대기실(큐) 1번부터 실행 / O=도착, V=실행, X=대기
3. 네트워크 전송 방식 ★★★
| 구분 | 패킷 교환 | 서킷 교환 |
|---|---|---|
| 전송 | 패킷 단위 | 연속 비트 스트림 |
| 방식 | 교환 방식 | 키워드 |
|---|---|---|
| 데이터그램 | 비연결형 | 독립적, 순서 무관, 헤더 포함 |
| 가상회선 | 연결형 | 종속적, 논리적 회선, 미리 연결 |
4. 라우팅 프로토콜 ★★★★
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| 정적 라우팅 | 고정된 경로 사용 |
| 동적 라우팅 | 경로 계산, 동적 경로 변경 |
AS (Autonomous System): 자율시스템 — 네트워크 영역
| 분류 | 프로토콜 | 알고리즘 | 키워드 |
|---|---|---|---|
| 내부 (IGP) | RIP | 거리 벡터 (벨만-포드) | 홉 수 제한, 초기 전체 라우팅 테이블 교환 |
| 내부 (IGP) | OSPF | 링크 상태 (다익스트라) | 큰 네트워크, AS를 지역으로 분할 |
| 외부 (EGP) | BGP | 경로 벡터 | 서로 다른 AS 간, 변경사항만 교환 |
RIP: 홉 수 기준 최단 경로 / OSPF: 경로 비용 기준 최단 경로
5. 네트워크 계층 프로토콜 ★★★
역할: 데이터 전송 최적 경로 제공
| 프로토콜 | 핵심 키워드 |
|---|---|
| IP | 데이터그램 주소 지정 및 경로 설정 |
| ARP | 논리 주소(IP) → 물리 주소(MAC) 변환 |
| RARP | 물리 주소(MAC) → 논리 주소(IP) 변환 |
| ICMP | 오류 정보 전송, Ping of Death |
| IGMP | 멀티캐스트 그룹 관리 |
| NAT | 사설 IP → 공인 IP 변환, IPv4 주소 부족 해결 |
| RIP / OSPF / BGP | 라우팅 프로토콜 (위 참고) |
6. 데이터 링크 계층 프로토콜 ★★
역할: 노드 사이 데이터 전송 및 오류 수정
| 프로토콜 | 핵심 키워드 |
|---|---|
| HDLC | 비트 지향, 데이터 흐름 제어·오류 보정, 비트 열 삽입 |
| ATM | 비동기식 시분할 다중화, 패킷형 전송 |
| PPP | 두 노드 직접 연결 시 사용 |
| 프레임 릴레이 | 중계/다중화만 수행, 고속 데이터 전송 |
6.1 HDLC 프레임
| 프레임 | 제어부 시작 | 역할 |
|---|---|---|
| I (정보) | 0 | 데이터 전달 |
| S (감시/감독) | 10 | 오류·흐름 제어 |
| U (비번호) | 11 | 링크 동작모드 설정 |
6.2 HDLC 동작 모드
| 동작 모드 | 키워드 |
|---|---|
| NRM (정규 응답) | 보조국은 폴 메시지 수신 시에만 송신 |
| ARM (비동기 응답) | 포인트 투 포인트 불균형 링크, 종국이 허가 없이 송신 |
| ABM (비동기 균형) | 포인트 투 포인트 균형 링크, 혼합국끼리 허가 없이 전송 |
6.3 데이터 링크 오류 제어
| 구분 | 종류 | 키워드 |
|---|---|---|
| FEC (오류 자체 수정) | 해밍 코드 | 1비트 수정 가능 |
| FEC | 상승 코드 | 여러 비트 수정 가능 |
| BEC (재전송 요구) | 패리티 검사 | 패리티 비트 1비트 추가 |
| BEC | CRC | 다항식 기반 오류 검사 |
| BEC | 블록합 검사 | 2차원 패리티 검사 |
| ARQ | 자동반복 요청 | 재전송 기반 오류 제어 |
기출 키워드: 해밍코드, 패리티검사, CRC
7. 응용 계층 프로토콜 ★★★
| 프로토콜 | 포트 | 키워드 |
|---|---|---|
| SSH | 22 | 인증·암호화, Telnet보다 강력한 보안, 공개키 서버 등록 |
| Telnet | 23 | 원격 접속 |
| HTTP | 80 | 요청/응답, GET/POST/PUT |
| HTTPS | 443 | HTTP + SSL/TLS |
| FTP | 21 | 파일 전송 |
| SMTP | 25 | 메일 전송 |
| POP3 | 110 | 메일 수신 (다운로드) |
| IMAP | 143 | 메일 수신 (동기화) |
| DNS | 53 | 도메인 이름 서비스 |
8. IP 주소 ★★★
8.1 IP 주소 종류
| 주소 | 키워드 |
|---|---|
| 네트워크 주소 | 네트워크를 대표하는 주소 |
| 호스트 주소 | PC·스마트폰 등 장치에 할당 |
| 브로드캐스트 주소 | 모든 호스트에 한 번에 전송 |
8.2 IPv4 vs IPv6
| 구분 | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| 비트 | 32 | 128 |
| 구분 | 8비트씩 4개 (. 구분) | 16비트씩 8개 (: 구분) |
| 표기 | 10진수 | 16진수 |
| 예시 | 192.168.0.1 | 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 |
9. 서브넷 마스크 ★★★
9.1 IP 주소 구하는 방법
| 주소 | 구하는 방법 |
|---|---|
| 네트워크 주소 | 호스트 주소 AND 서브넷 마스크 |
| 호스트 주소 | 전체 IP 중 네트워크·브로드캐스트 주소 제외 |
| 브로드캐스트 주소 | 네트워크 주소 OR (NOT 서브넷 마스크) |
9.2 사용 가능한 IP 주소 개수
서브넷 마스크 255.255.255.192
→ 2진수: 11111111.11111111.11111111.11000000
→ 뒤의 0 개수 = 호스트 비트 = 6개
→ 2^6 = 64개 (네트워크·브로드캐스트 제외 시 62개 사용 가능)
10. 서브넷팅 ★★★
10.1 CIDR 표기법
네트워크 주소 + 서브넷 마스크 = CIDR
192.168.1.0 + 255.255.255.0 (1이 24개) = 192.168.1.0/24
10.2 FLSM (Fixed Length Subnet Mask)
234.122.1.0/24를 FLSM으로 3개 서브넷 분할 → 2^n ≥ 3 → n = 2
234.122.1.0 → 11101010.01111010.00000001.00000000
00XXXXXX → 1번 서브넷
01XXXXXX → 2번 서브넷
10XXXXXX → 3번 서브넷
2번 서브넷 브로드캐스트:
11101010.01111010.00000001.01111111 → 234.122.1.127
11. Shell Script ★★★
11.1 기본 유닉스(UNIX) 명령어
| 명령어 | 키워드 | 명령어 | 키워드 |
|---|---|---|---|
| pwd | 현재 경로 확인 | grep | 파일에서 특정 패턴 검색 |
| ls | 디렉토리 내용 출력 | find | 파일 검색 |
| cd | 디렉토리 이동 | chmod | 접근 권한 변경 |
| cp | 파일·디렉토리 복사 | ps | 실행 중인 프로세스 목록 |
| mv | 이동 또는 이름 변경 | kill | 프로세스 종료 |
| rm | 파일·디렉토리 삭제 | clear | 터미널 화면 지우기 |
| mkdir | 새 디렉토리 생성 | echo | 문자열 출력 |
| cat | 파일 내용 출력·연결 | touch | 빈 파일 생성·수정 시간 변경 |
11.2 chmod — 접근 권한 변경
chmod [사용자권한][그룹권한][기타권한] [파일명]
# 예: chmod 7 5 4 file.txt
| 권한 | 기호 | 8진수 | 대상 | 기호 |
|---|---|---|---|---|
| 읽기 | r | 4 | 사용자 (u) | 소유자 |
| 쓰기 | w | 2 | 그룹 (g) | 파일이 속한 그룹 |
| 실행 | x | 1 | 기타 (o) | 그 외 모든 사용자 |
chmod 7 5 4
7 = 4+2+1 (읽기+쓰기+실행)
5 = 4+1 (읽기+실행)
4 = 4 (읽기)
12. 시험 포인트 체크리스트
- 페이지 교체 — FIFO(6) / LRU(5) / LFU(5), 3프레임·참조 2,3,2,1,5,2,4
- LFU 동률 시 FIFO로 교체
- 비선점 SJF vs SRT vs RR — 평균 대기·반환 시간 계산
- 반환 시간 = 대기 시간 + 실행 시간
- 데이터그램(비연결) vs 가상회선(연결형)
- RIP(거리벡터·홉수) vs OSPF(링크상태·비용) vs BGP(경로벡터·AS간)
- ARP(IP→MAC) vs RARP(MAC→IP)
- ICMP — Ping of Death / NAT — 사설→공인 IP
- HDLC — I(0) / S(10) / U(11) 프레임, NRM·ARM·ABM
- 오류제어 — FEC(해밍·상승) vs BEC(패리티·CRC)
- 포트번호 — SSH(22), Telnet(23), HTTP(80), HTTPS(443), FTP(21), SMTP(25), DNS(53)
- 네트워크 주소 = IP AND 마스크 / 브로드캐스트 = 네트워크 OR NOT 마스크
- 사용 가능 IP = 2^(호스트 비트) − 2 (네트워크·브로드캐스트 제외)
- CIDR — 마스크의 1 개수 = /숫자
- FLSM — 2^n ≥ 서브넷 수, n비트 차지
- chmod 8진수 — r=4, w=2, x=1