✅ [개념 ch1-03] TCP/IP 주소 체계와 다중화 | URL·포트·IP·MAC

 

 

1. 왜 계층마다 다른 주소가 필요할까

1.1 우편 시스템에 비유해보기

편지 한 통을 부친다고 생각해보세요. 받는 사람의 이름, 주소, 우편번호가 모두 필요합니다. 하나라도 빠지면 편지가 정확한 사람에게 도달하지 못해요.

네트워크도 똑같습니다. 데이터가 정확한 목적지에 닿으려면 계층마다 다른 종류의 식별자가 필요합니다. 각 주소는 서로 다른 역할을 하고, 함께 작동해서 데이터를 정확한 위치로 전달합니다.

1.2 4가지 주소 한눈에 보기

 

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2. 계층별 주소 상세 정리

2.1 5계층 — 애플리케이션 주소 (URL · 도메인)

형태: 사용자 친화적인 이름

역할: 특정 애플리케이션 또는 서비스를 식별

예시

• 웹사이트: www.example.com
• 이메일: user@example.com
• 파일 서버: ftp.example.com

사람이 외우기 쉬운 형태로 만들어진 주소입니다. 하지만 컴퓨터는 이 이름만으로는 통신할 수 없어요.

DNS(Domain Name System) 가 도메인 이름을 IP 주소로 변환해주는 역할을 합니다.

2.2 4계층 — 전송 주소 (포트 번호)

형태: 16비트 숫자 (0 ~ 65535)

역할: 한 호스트 내에서 실행 중인 특정 애플리케이션 프로세스를 식별

 

주요 포트 번호

포트	프로토콜	용도
20, 21	FTP	파일 전송
22	SSH	보안 원격접속
23	Telnet	원격접속
25	SMTP	메일 전송
53	DNS	도메인 조회
80	HTTP	웹 (비암호화)
110	POP3	메일 수신
443	HTTPS	웹 (암호화)

⭐ 80(HTTP), 443(HTTPS), 25(SMTP), 53(DNS) 

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2.3 3계층 — 네트워크 주소 (IP 주소)

형태

• IPv4: 32비트, 4개 옥텟 (예: 192.168.1.1)
• IPv6: 128비트 (예: 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334)

역할: 네트워크 내에서 특정 호스트(장치)를 고유하게 식별, 출발지부터 목적지까지 라우팅

⭐ 핵심 특성: 출발지에서 목적지까지 변하지 않음 (종단 간 불변)

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2.4 2계층 — 데이터링크 주소 (MAC 주소)

형태: 48비트 (6바이트), 16진수로 표기 (예: 00:1A:2B:3C:4D:5E)

역할: 동일한 로컬 네트워크(LAN) 내에서 인접한 장치(노드)를 고유하게 식별

특징

• 네트워크 인터페이스 카드(NIC)에 공장에서 고정된 식별자
• 라우터를 거칠 때마다 다음 홉의 MAC 주소로 변경됨

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2.5 4가지 주소 비교 정리

계층	주소 종류	비트/길이	식별 대상	변경 여부
5. 애플리케이션	URL · 도메인	가변	서비스	종단 간 불변
4. 전송	포트 번호	16비트	프로세스	종단 간 불변
3. 네트워크	IP 주소	32(v4)/128(v6)비트	호스트	종단 간 불변 ⭐
2. 데이터링크	MAC 주소	48비트	NIC	홉마다 변경 ⭐

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3. 실제 시나리오 — 4가지 주소가 함께 작동하는 방식

3.1 https://www.google.com:443 접속하기

웹 브라우저에 주소를 입력하면 어떤 일이 일어날까요?

3.2 단계별 설명

단계	사용 주소	역할
①	URL (www.google.com)	사용자가 어떤 서비스에 접속할지 결정
②	IP 주소 (142.250.199.100)	DNS가 도메인을 IP로 변환, 호스트 식별
③	포트 번호 (443)	구글 서버 내 HTTPS 프로세스 식별
④	MAC 주소	다음 홉(라우터)으로 프레임 전송

핵심: 4가지 주소는 각자 다른 역할을 하면서, 데이터가 정확한 사용자 → 정확한 호스트 → 정확한 프로세스에 도달하도록 함께 작동합니다.

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4. 다중화와 역다중화 — 한 회선으로 여러 앱이 통신하는 비밀

4.1 왜 다중화가 필요한가

지금 컴퓨터에서 일어나고 있는 일을 떠올려보세요. 웹 브라우저로 검색하고, 카카오톡으로 메시지 보내고, 백그라운드에서 이메일이 동기화되고, 음악 스트리밍까지 동시에 들리고 있습니다.

이 모든 데이터가 하나의 네트워크 회선(Wi-Fi 또는 이더넷 케이블)을 통해 오갑니다. 그런데 어떻게 정확한 앱끼리 데이터가 섞이지 않고 전달될까요?

답은 다중화(Multiplexing)와 역다중화(Demultiplexing) 입니다.

4.2 다중화·역다중화의 핵심 개념

 

4.3 다중화(Multiplexing) — 보낼 때

여러 애플리케이션 프로세스의 데이터를 하나의 네트워크 연결을 통해 전송하는 과정입니다.

과정

1. 여러 앱(소켓)에서 데이터가 발생
2. 전송 계층이 각 데이터를 세그먼트(TCP) 또는 데이터그램(UDP)으로 캡슐화
3. 출발지 + 목적지 포트 번호를 헤더에 포함
4. 네트워크 계층으로 전달 → 하나의 회선으로 전송

비유하자면, 여러 사람이 한 대의 택시를 함께 타는 것과 같습니다. 각자 다른 목적지가 있지만 같은 차량에 함께 타죠.

4.4 역다중화(Demultiplexing) — 받을 때

수신된 데이터를 올바른 애플리케이션 프로세스에 정확히 분배하는 과정입니다.

과정

1. 네트워크 계층에서 세그먼트 수신
2. 전송 계층이 세그먼트의 목적지 포트 번호 확인
3. 해당 포트에 바인딩된 소켓(앱)으로 데이터 전달

택시 비유로 다시 말하면, 목적지에 도착한 후 각자 자기 갈 길로 흩어지는 단계입니다.

4.5 핵심 — 포트 번호와 소켓

이 모든 과정의 핵심은 포트 번호입니다. 각 애플리케이션 프로세스는 고유한 포트 번호로 네트워크에 등록되어 있어요. 이를 소켓(Socket) 이라고 합니다.

용어	정의
포트 번호	한 호스트 내에서 프로세스를 식별하는 16비트 숫자
소켓	IP 주소 + 포트 번호의 조합으로 만든 네트워크 통신 엔드포인트

소켓 = (IP 주소 : 포트 번호)
예시: 142.250.199.100:443

⭐ 하나의 호스트(같은 IP)에서도 포트 번호가 다르면 다른 소켓으로 인식되므로, 동시에 여러 앱이 통신 가능합니다.

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5. 주의해야 할 포인트 ⚠️

5.1 주소가 하나라도 빠지면 통신이 안 된다

IP 주소만 있고 포트 번호가 없다면? → 호스트는 찾아갈 수 있지만, 그 호스트의 어떤 앱에 데이터를 보낼지 알 수 없음

포트 번호만 있고 IP 주소가 없다면? → 어떤 호스트로 가야 할지 모르므로 출발조차 못 함

MAC 주소만 있고 IP 주소가 없다면? → 같은 LAN 내부에서만 통신 가능, 외부 네트워크로 나갈 수 없음

5.2 IP 주소는 변하지 않지만 MAC 주소는 변한다

출발지(호스트 A) → 라우터 1 → 라우터 2 → 목적지(호스트 B)

IP 주소  : A → A → A → A    (불변)
MAC 주소 : A→R1, R1→R2, R2→B (홉마다 변경)

이는 IP가 종단 간(End-to-End) 통신, MAC이 홉 바이 홉(Hop-by-Hop) 통신이기 때문입니다.

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6. 한눈에 정리

항목	핵심
5계층 주소	URL · 도메인 → 서비스 식별
4계층 주소	포트 번호 (16비트) → 프로세스 식별
3계층 주소	IP 주소 → 호스트 식별 (종단 간 불변)
2계층 주소	MAC 주소 (48비트) → NIC 식별 (홉마다 변경)
다중화	여러 앱 데이터를 하나의 회선으로 전송 (송신측)
역다중화	수신된 데이터를 포트 번호로 앱에 분배 (수신측)
소켓	IP 주소 + 포트 번호 조합
주요 포트	80(HTTP), 443(HTTPS), 25(SMTP), 53(DNS)

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🎯 Lv.1 객관식 — 개념 및 중요 내용 확인 (10문제)

 

📝 1번 문제

다음 중 4계층 전송 계층의 주소에 해당하는 것은?

① URL

② 포트 번호

③ IP 주소

④ MAC 주소

 

✅ 정답: ②

📖 해설 4계층(전송)에서는 포트 번호(Port Number) 를 사용해 한 호스트 내의 특정 프로세스를 식별합니다.

계층	주소
5. 애플리케이션	URL · 도메인
4. 전송	포트 번호 ✅
3. 네트워크	IP 주소
2. 데이터링크	MAC 주소

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📝 2번 문제

IP 주소의 핵심 역할로 가장 적절한 것은?

① 한 호스트 내의 특정 애플리케이션 프로세스를 식별한다

② 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 식별한다

③ 네트워크 내에서 특정 호스트(장치)를 고유하게 식별한다

④ 사용자에게 친숙한 형태로 서비스를 식별한다

 

✅ 정답: ③

📖 해설 IP 주소(3계층)는 네트워크 내에서 특정 호스트를 고유하게 식별하고, 출발지 호스트에서 목적지 호스트까지 라우팅될 수 있도록 합니다.

①은 포트 번호, ②는 MAC 주소, ④는 URL의 역할입니다.

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📝 3번 문제

MAC 주소의 비트 길이는?

① 16비트

② 32비트

③ 48비트

④ 128비트

 

✅ 정답: ③

📖 해설 MAC 주소 = 48비트(6바이트), 16진수로 00:1A:2B:3C:4D:5E 형식으로 표기합니다.

주소	비트 길이
포트 번호	16비트
IPv4	32비트
MAC 주소	48비트 ✅
IPv6	128비트

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📝 4번 문제

다음 중 HTTPS의 기본 포트 번호는?

① 80

② 443

③ 25

④ 53

 

✅ 정답: ②

📖 해설

• 80 → HTTP (비암호화 웹)
• 443 → HTTPS (암호화 웹) ✅
• 25 → SMTP (이메일 전송)
• 53 → DNS (도메인 조회)

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📝 5번 문제

다중화(Multiplexing)에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 수신측에서 데이터를 분배하는 과정

② 여러 애플리케이션의 데이터를 하나의 네트워크 연결로 합쳐 전송하는 과정

③ IP 주소를 포트 번호로 변환하는 과정

④ MAC 주소를 IP 주소로 변환하는 과정

 

✅ 정답: ②

📖 해설 다중화 = 송신측에서 여러 앱 데이터를 하나의 회선으로 합쳐 전송하는 과정입니다.

①은 역다중화(Demultiplexing) 의 설명이에요. 송신과 수신을 헷갈리지 마세요.

과정	위치	역할
다중화	송신측	여러 앱 → 하나의 회선
역다중화	수신측	포트 번호로 앱에 분배

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📝 6번 문제

다음 중 '소켓(Socket)'의 정의로 가장 적절한 것은?

① IP 주소만으로 식별되는 통신 엔드포인트

② IP 주소와 포트 번호의 조합으로 식별되는 통신 엔드포인트

③ MAC 주소와 IP 주소의 조합

④ 도메인 이름과 IP 주소의 조합

 

✅ 정답: ②

📖 해설 소켓(Socket) = IP 주소 + 포트 번호 의 조합입니다.

소켓 = IP : 포트
예: 142.250.199.100:443

소켓은 애플리케이션 프로세스가 네트워크를 통해 데이터를 보내고 받는 통신 엔드포인트예요.

다중화·역다중화의 핵심 개념입니다.

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📝 7번 문제

호스트 A에서 호스트 B로 데이터가 전송될 때, 다음 중 종단 간(End-to-End) 변하지 않는 주소는?

① 송신측 MAC 주소

② 수신측 MAC 주소

③ IP 주소

④ 다음 홉의 MAC 주소

 

✅ 정답: ③

📖 해설 

• IP 주소 → 출발지~목적지까지 변하지 않음 ✅
• MAC 주소 → 라우터를 거칠 때마다 다음 홉의 주소로 변경됨

이는 3계층이 종단 간(End-to-End), 2계층이 홉 바이 홉(Hop-by-Hop) 통신이기 때문입니다.

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📝 8번 문제

DNS(Domain Name System)의 역할로 옳은 것은?

① IP 주소를 MAC 주소로 변환

② 도메인 이름을 IP 주소로 변환

③ 포트 번호를 도메인으로 변환

④ MAC 주소를 IP 주소로 변환

 

✅ 정답: ②

📖 해설 DNS = 도메인 이름 → IP 주소 변환 시스템입니다.

예: www.google.com 입력 → DNS 조회 → 142.250.199.100 획득

사람은 도메인 이름이 외우기 쉽지만, 컴퓨터는 IP 주소로만 통신할 수 있어요. 그 사이를 이어주는 것이 DNS입니다.

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📝 9번 문제

포트 번호의 비트 길이와 표현 가능한 범위는?

① 8비트, 0 ~ 255

② 16비트, 0 ~ 65535

③ 32비트, 0 ~ 4,294,967,295

④ 48비트, 매우 큼

 

✅ 정답: ②

📖 해설 포트 번호는 16비트, 표현 범위는 0 ~ 65535입니다.

2^16 = 65,536개 (0 ~ 65,535)

이 중 0 ~ 1023은 잘 알려진 포트(Well-Known Ports) 로 시스템 서비스에 예약되어 있고(80, 443, 25 등), 1024 ~ 49151은 등록 포트, 49152 ~ 65535는 동적 포트입니다.

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📝 10번 문제

다음 중 역다중화(Demultiplexing)에서 데이터를 올바른 애플리케이션에 분배하는 데 사용되는 핵심 식별자는?

① IP 주소

② MAC 주소

③ 포트 번호

④ URL

 

✅ 정답: ③

📖 해설 역다중화는 수신측의 전송 계층에서, 도착한 세그먼트의 목적지 포트 번호를 확인하여 해당 포트에 바인딩된 앱(소켓)으로 데이터를 전달합니다.

수신 패킷의 목적지 포트 = 80    → 웹 브라우저로 전달
수신 패킷의 목적지 포트 = 25    → 메일 클라이언트로 전달
수신 패킷의 목적지 포트 = 50001 → 카카오톡으로 전달

 

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🎯 Lv.2 객관식 — 심화 개념 확인 (10문제)

 

📝 1번 문제

다음 중 '도메인 이름 → IP 주소 변환'이 일어나는 시점으로 가장 적절한 것은?

① 사용자가 URL을 입력하기 전, 운영체제가 미리 변환

② 사용자가 URL을 입력한 직후, DNS 조회를 통해 변환

③ 라우터가 패킷을 전달할 때 변환

④ MAC 주소가 결정된 후에 변환

 

✅ 정답: ②

📖 해설 URL 입력 → DNS 조회 → IP 주소 획득 → 패킷 전송 순서입니다.

컴퓨터는 도메인 이름만으로는 통신할 수 없으므로, 가장 먼저 DNS 조회를 통해 IP 주소를 알아내야 다음 단계로 진행할 수 있어요.

라우터는 이미 변환된 IP 주소를 보고 경로만 결정합니다(③ 함정).

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📝 2번 문제

한 컴퓨터에서 동시에 카카오톡, 크롬, 메일 클라이언트가 실행 중이다. 이들이 동일한 IP 주소를 사용하면서도 서로 데이터가 섞이지 않는 이유는?

① 각자 다른 MAC 주소를 사용하기 때문

② 각자 다른 IP 주소를 자동으로 할당받기 때문

③ 각자 다른 포트 번호로 식별되기 때문

④ 각자 다른 도메인 이름을 사용하기 때문

 

✅ 정답: ③

📖 해설 한 컴퓨터(같은 IP 주소)에서 여러 앱이 동시에 통신할 수 있는 이유는 포트 번호로 프로세스를 구분하기 때문입니다.

크롬     : 142.250.199.100:50001
카카오톡 : 142.250.199.100:50002
메일     : 142.250.199.100:50003

 

같은 IP라도 포트가 다르면 다른 소켓이므로, 데이터가 섞이지 않아요. 이게 바로 다중화·역다중화의 핵심입니다.

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📝 3번 문제

다음 사례에서 잘못된 설명은?

"사용자가 한국에서 미국 유튜브 서버에 접속한다.
데이터는 노트북 → 카페 Wi-Fi → 한국 ISP → 해저케이블 → 미국 ISP → 유튜브 서버를 거친다."

 

① 노트북의 IP 주소는 출발지부터 목적지까지 변하지 않는다

② 노트북의 MAC 주소는 카페 Wi-Fi에서 미국 유튜브 서버까지 그대로 전달된다

③ 라우터를 거칠 때마다 2계층 헤더는 새로 작성된다

④ 유튜브 서버의 포트 번호(443)는 종단 간 변하지 않는다

 

✅ 정답: ②

📖 해설 MAC 주소는 라우터를 거칠 때마다 변경됩니다. 카페 Wi-Fi 공유기를 지나는 순간 MAC 주소는 새로운 노드 주소로 바뀌어요.

주소	종단 간 변화
URL	불변
포트 번호	불변
IP 주소	불변
MAC 주소	홉마다 변경

 

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📝 4번 문제

다음 중 포트 번호와 프로토콜의 매칭이 잘못된 것은?

① 80 — HTTP

② 443 — HTTPS

③ 25 — SMTP

④ 21 — DNS

✅ 정답: ④

📖 해설 21 = FTP(파일 전송) 입니다. DNS는 53번 포트예요.

포트	프로토콜	용도
21	FTP	파일 전송
25	SMTP	메일 전송
53	DNS	도메인 조회
80	HTTP	웹
443	HTTPS	암호화 웹

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📝 5번 문제

다중화와 역다중화에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 다중화는 송신측에서 일어나고, 역다중화는 수신측에서 일어난다

② 다중화는 IP 주소로, 역다중화는 MAC 주소로 분배한다

③ 둘 다 전송 계층(4계층)에서 일어난다

④ 핵심 식별자는 포트 번호이다

 

✅ 정답: ②

📖 해설 다중화·역다중화의 핵심 식별자는 포트 번호입니다. IP 주소나 MAC 주소가 아니에요.

 

항목	다중화 (송신측)	역다중화 (수신측)
위치	4계층	4계층
핵심 식별자	포트 번호	포트 번호
역할	여러 앱 → 하나로 합치기	하나의 패킷 → 올바른 앱으로 분배

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📝 6번 문제

다음 시나리오에서 어떤 주소가 누락되어 통신이 실패하는가?

"사용자가 IP 주소(142.250.199.100)를 정확히 입력했는데, 어떤 앱(웹·메일·FTP 등)에 연결할지 알 수 없어 통신이 안 된다."

① URL이 누락됨

② 포트 번호가 누락됨

③ MAC 주소가 누락됨

④ 도메인 이름이 누락됨

 

✅ 정답: ②

📖 해설 IP 주소만 있으면 호스트(서버) 까지는 도달하지만, 그 호스트의 어떤 앱(프로세스) 으로 가야 할지 알 수 없습니다. 이를 식별하는 것이 포트 번호예요.

142.250.199.100      → 어떤 앱? (불명)
142.250.199.100:443  → 웹 서버(HTTPS) ✅
142.250.199.100:25   → 메일 서버 ✅

 

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📝 7번 문제

다음 중 IPv4와 IPv6의 차이로 옳은 것은?

① IPv4는 64비트, IPv6는 128비트

② IPv4는 32비트, IPv6는 128비트

③ IPv4는 16비트, IPv6는 64비트

④ IPv4와 IPv6 모두 32비트

 

✅ 정답: ②

📖 해설

버전	비트 길이	표기 예시
IPv4	32비트	192.168.1.1
IPv6	128비트	2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334

IPv4는 약 43억 개 주소만 가능해서 이미 고갈 상태이고, 그래서 IPv6(약 3.4×10³⁸개)가 도입되었어요. 

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📝 8번 문제

소켓(Socket)에 대한 설명으로 가장 정확한 것은?

① 네트워크 인터페이스 카드의 또 다른 이름

② IP 주소만으로 식별되는 호스트 단위

③ IP 주소와 포트 번호의 조합으로 만들어진 통신 엔드포인트

④ 라우터 내부의 경로 결정 테이블

 

✅ 정답: ③

📖 해설 소켓 = IP 주소 + 포트 번호의 조합입니다. 애플리케이션 프로세스가 네트워크를 통해 데이터를 보내고 받는 통신 엔드포인트예요.

소켓 형식: (IP : 포트)
예시: (142.250.199.100 : 443)

각 소켓은 고유하므로, 같은 IP라도 포트가 다르면 다른 소켓으로 인식됩니다. 다중화·역다중화의 기반 개념이에요.

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📝 9번 문제

다음 사례 중 '잘 알려진 포트(Well-Known Ports, 0~1023)'에 해당하지 않는 것은?

① HTTP — 80

② HTTPS — 443

③ DNS — 53

④ 카카오톡 — 50002

 

✅ 정답: ④

📖 해설 0~1023번은 시스템 서비스에 예약된 잘 알려진 포트입니다. 일반 애플리케이션은 1024번 이상을 사용해요.

포트 범위	분류
0 ~ 1023	잘 알려진 포트 (HTTP 80, HTTPS 443, SMTP 25 등)
1024 ~ 49151	등록 포트
49152 ~ 65535	동적/사설 포트 (일반 앱이 사용)

카카오톡 같은 일반 앱은 동적 포트(50002 등) 를 사용합니다.

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📝 10번 문제

다음 시나리오를 분석한 설명 중 가장 정확한 것은?

"노트북에서 크롬으로 https://www.google.com 에 접속했다. 동시에 같은 노트북에서 카카오톡이 친구와 채팅 중이다."

 

① 두 앱은 서로 다른 IP 주소를 사용하므로 데이터가 분리된다

② 두 앱은 같은 IP 주소를 사용하지만 다른 포트 번호로 식별되어 데이터가 분리된다

③ 두 앱은 다른 MAC 주소를 사용하므로 데이터가 분리된다

④ 두 앱은 다른 URL을 사용하므로 운영체제가 자동으로 분리한다

 

✅ 정답: ②

📖 해설 같은 노트북(같은 IP 주소, 같은 MAC 주소)에서 실행 중인 두 앱은 포트 번호로 구분됩니다.

크롬     → 노트북 IP : 50001
카카오톡 → 노트북 IP : 50002

수신측 전송 계층이 목적지 포트 번호를 보고 정확히 어떤 앱에 데이터를 전달할지 결정해요. 이게 바로 역다중화의 핵심입니다.

⭐ 한 호스트 내 여러 앱 = 같은 IP + 다른 포트

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🎯 Lv.3 — 객관식 + 빈칸 채우기 혼합 (10문제)

📝 1번 문제 [빈칸형]

다음 빈칸에 들어갈 용어를 쓰시오.

TCP/IP 프로토콜 스위트는 계층마다 서로 다른 주소를 사용한다. 5계층은 사용자 친화적인 ( ㄱ )(예: www.example.com)을, 4계층은 프로세스를 식별하는 ( ㄴ )을, 3계층은 호스트를 식별하는 ( ㄷ )을, 2계층은 네트워크 인터페이스 카드를 식별하는 ( ㄹ )을 사용한다.

 

✅ 정답

• ㄱ: URL 또는 도메인 이름(Domain Name)
• ㄴ: 포트 번호(Port Number)
• ㄷ: IP 주소(IP Address)
• ㄹ: MAC 주소(MAC Address)

📖 해설 

5계층 → URL · 도메인     → 서비스 식별
4계층 → 포트 번호        → 프로세스 식별
3계층 → IP 주소          → 호스트 식별
2계층 → MAC 주소         → NIC 식별

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📝 2번 문제 [빈칸형]

다음 주소 비트 길이의 빈칸을 채우시오.

포트 번호는 ( ㄱ )비트, IPv4 주소는 ( ㄴ )비트, MAC 주소는 ( ㄷ )비트, IPv6 주소는 ( ㄹ )비트이다.

 

✅ 정답

• ㄱ: 16
• ㄴ: 32
• ㄷ: 48
• ㄹ: 128

📖 해설 

포트   16비트 (2¹⁶ = 65,536)
IPv4   32비트 (약 43억 개)
MAC    48비트 (6바이트)
IPv6   128비트 (사실상 무제한)

순서대로 16 → 32 → 48 → 128로 점점 커지는 흐름으로 기억하세요.

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📝 3번 문제 [객관식]

다음 중 데이터가 정확한 목적지에 도달하기 위해 필요한 4가지 주소의 역할이 잘못 연결된 것은?

① URL — 어떤 서비스에 접속할지 결정

② 포트 번호 — 호스트의 어떤 프로세스로 보낼지 결정

③ IP 주소 — 어떤 호스트(장치)에 도달할지 결정

④ MAC 주소 — 호스트 내부 어떤 앱에 분배할지 결정

 

✅ 정답: ④

📖 해설 호스트 내부 앱 분배는 포트 번호의 역할입니다. MAC 주소는 인접 노드(NIC) 식별 역할이에요.

주소	역할
URL	서비스 식별
포트	프로세스 식별 ✅
IP	호스트 식별
MAC	NIC(인접 노드) 식별

⭐ "포트와 MAC의 역할을 바꿔놓는 함정"은 시험에서 자주 보입니다.

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📝 4번 문제 [빈칸형]

다음 주요 포트 번호와 프로토콜의 빈칸을 채우시오.

프로토콜	포트 번호
HTTP	( ㄱ )
HTTPS	( ㄴ )
SMTP	( ㄷ )
DNS	( ㄹ )
FTP	( ㅁ )
SSH	( ㅂ )

✅ 정답

• ㄱ: 80
• ㄴ: 443
• ㄷ: 25
• ㄹ: 53
• ㅁ: 21 (또는 20·21)
• ㅂ: 22

📖 해설 

20·21 FTP    파일 전송
22    SSH    보안 원격
23    Telnet 평문 원격
25    SMTP   메일 전송
53    DNS    도메인
80    HTTP   웹
110   POP3   메일 수신
443   HTTPS  암호화 웹

특히 80(HTTP), 443(HTTPS), 25(SMTP), 53(DNS) 4가지는 반드시 외워두세요.

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📝 5번 문제 [객관식]

다중화(Multiplexing)와 역다중화(Demultiplexing)의 핵심 차이를 가장 정확히 설명한 것은?

① 다중화는 IP 주소를, 역다중화는 MAC 주소를 사용한다

② 다중화는 송신측에서 여러 앱 데이터를 하나로 합치고, 역다중화는 수신측에서 포트 번호로 데이터를 분배한다

③ 다중화는 라우터가, 역다중화는 LAN 스위치가 수행한다

④ 다중화는 1계층, 역다중화는 5계층에서 동작한다

 

✅ 정답: ②

📖 해설

항목	다중화 (Multiplexing)	역다중화 (Demultiplexing)
위치	송신측	수신측
동작 계층	4계층 (전송)	4계층 (전송)
핵심 식별자	포트 번호	포트 번호
역할	여러 앱 → 하나의 회선	하나의 패킷 → 올바른 앱

비유: 다중화 = 여러 사람이 한 택시 합승, 역다중화 = 도착해서 각자 갈 길로 흩어짐

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📝 6번 문제 [빈칸형]

다음 빈칸에 들어갈 용어를 쓰시오.

애플리케이션 프로세스가 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 통신 엔드포인트를 ( ㄱ )(이)라고 한다. ( ㄱ )은(는) ( ㄴ )와(과) ( ㄷ )의 조합으로 식별된다. 예를 들어 구글 HTTPS 서버의 ( ㄱ )은 ( ㄴ )=142.250.199.100, ( ㄷ )=443으로 표현된다.

 

✅ 정답

• ㄱ: 소켓(Socket)
• ㄴ: IP 주소
• ㄷ: 포트 번호

📖 해설

소켓 = (IP 주소 : 포트 번호)
예: 142.250.199.100 : 443

⭐ 같은 IP라도 포트가 다르면 다른 소켓입니다. 이게 한 컴퓨터에서 여러 앱이 동시 통신할 수 있는 이유예요.

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📝 7번 문제 [객관식]

다음 중 IP 주소와 MAC 주소의 차이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① IP 주소는 32비트(IPv4) 또는 128비트(IPv6)이고, MAC 주소는 48비트이다

② IP 주소는 출발지~목적지까지 변하지 않지만, MAC 주소는 라우터를 거칠 때마다 변경된다

③ IP 주소는 소프트웨어적으로 할당되고, MAC 주소는 NIC에 공장에서 고정된 식별자다

④ IP 주소는 동일 LAN 내 인접 노드를, MAC 주소는 호스트 자체를 식별한다

 

✅ 정답: ④

📖 해설 역할이 정반대로 서술된 함정입니다.

주소	식별 대상
IP 주소	호스트 자체 ✅
MAC 주소	인접 노드(NIC) ✅

①②③은 모두 옳은 설명이고, ④만 IP와 MAC의 역할이 바뀌어 있어요. 

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📝 8번 문제 [빈칸형]

다음 데이터 흐름에서 빈칸을 채우시오.

사용자가 https://www.google.com 입력
① 사용자 친화적 주소: ( ㄱ )
② ( ㄴ ) 조회 → IP 주소 142.250.199.100 획득
③ HTTPS 서비스의 포트 번호 ( ㄷ ) 결정
④ 다음 홉의 ( ㄹ ) 주소로 프레임 전송 (라우터를 거칠 때마다 변경)

 

✅ 정답

• ㄱ: www.google.com 또는 URL · 도메인 이름
• ㄴ: DNS(Domain Name System)
• ㄷ: 443
• ㄹ: MAC

📖 해설 ⭐ 데이터 전송 흐름 + 4가지 주소가 함께 작동하는 시나리오는 시험에서 종합 출제로 자주 나옵니다.

순서를 정확히 기억하세요: URL → DNS 조회 → IP → 포트 → MAC 순서로 주소가 결정·사용됩니다.

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📝 9번 문제 [객관식]

다음 사례를 분석한 설명 중 가장 정확한 것은?

"사용자가 카페 Wi-Fi에 접속해 노트북에서 동시에 (a) 크롬으로 구글 검색, (b) 카카오톡 채팅, (c) 음악 스트리밍을 하고 있다."

 

① 세 앱은 서로 다른 IP 주소를 자동으로 부여받아 통신한다

② 세 앱은 같은 IP 주소·MAC 주소를 공유하며, 포트 번호로만 구분된다

③ 세 앱은 같은 포트 번호를 공유하며 IP 주소로 구분된다

④ 세 앱의 데이터는 라우터에서 4계층 헤더까지 확인되어 분배된다

 

✅ 정답: ②

📖 해설 같은 노트북(같은 IP, 같은 MAC)에서 실행되는 여러 앱은 포트 번호로만 구분됩니다.

크롬       : 노트북IP : 50001
카카오톡   : 노트북IP : 50002
음악 앱    : 노트북IP : 50003

수신측 전송 계층(4계층)이 목적지 포트 번호를 보고 어떤 앱으로 데이터를 보낼지 결정해요(역다중화). ④는 라우터가 4계층까지 확인한다는 잘못된 서술이라 함정입니다(라우터는 3계층까지만 확인).

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📝 10번 문제 [빈칸형]

다음 빈칸을 채워 주소 체계 종합 표를 완성하시오.

계층	주소 종류	비트 길이	식별 대상	종단 간 변화
5	URL · 도메인	가변	( ㄱ )	불변
4	포트 번호	( ㄴ )비트	( ㄷ )	불변
3	IP 주소	( ㄹ )비트(IPv4)	( ㅁ )	( ㅂ )
2	MAC 주소	( ㅅ )비트	( ㅇ )	( ㅈ )

✅ 정답

• ㄱ: 서비스(Service)
• ㄴ: 16
• ㄷ: 프로세스(Process)
• ㄹ: 32
• ㅁ: 호스트(Host)
• ㅂ: 불변 (종단 간 유지)
• ㅅ: 48
• ㅇ: NIC(인접 노드)
• ㅈ: 홉마다 변경