✅ [개념 ch1-06] - Wireshark와 물리계층 입문

 

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1. Wireshark — 보이지 않는 네트워크를 들여다보는 도구

1.1 Wireshark란

Wireshark는 네트워크 인터페이스를 통해 흐르는 실시간 패킷 데이터를 캡처하고 상세하게 분석하는 무료 오픈소스 도구입니다.

비유하자면 네트워크 트래픽을 현미경으로 들여다보는 것과 같아요. 네트워크 케이블을 통해 오가는 모든 데이터 패킷을 실시간으로 "엿보고", 각 패킷의 내용(헤더 정보, 페이로드)을 상세하게 해독해서 보여줍니다. 마치 택배 상자를 열어 안에 무엇이 들어있고 누가 보냈으며 어디로 가는지 확인하는 것과 같아요.

공식 사이트: www.wireshark.org

1.2 Wireshark 화면 구성

영역	위치	내용
상단	Packet List	캡처된 패킷 목록 (시간·출발지/목적지 IP·프로토콜·정보)
중단	Packet Details	선택한 패킷의 계층별 헤더 상세 (HTTP → TCP → IP → Ethernet 순)
하단	Packet Bytes	16진수 + ASCII 원시 데이터

 

1.3 Wireshark의 핵심 동작 원리

원리	설명
프러미스큐어스 모드	자신에게 향하지 않는 패킷도 포함, 네트워크 상의 모든 패킷을 캡처
프로토콜 파싱	캡처된 패킷을 미리 정의된 규칙대로 분석해 각 계층의 헤더와 데이터를 분리
실시간 표시	사용자에게 시각적으로 즉시 표현

 

1.4 Wireshark의 주요 기능

기능	설명
실시간 패킷 캡처	네트워크 인터페이스에서 즉시 수집
상세 프로토콜 정보	각 계층 헤더를 펼쳐서 확인
데이터 저장·로드	.pcap 파일로 저장, 나중에 재분석
다양한 필터링	출발지·목적지 IP, 포트, 프로토콜로 필터
통계 기능	캡처된 트래픽의 통계 정보 제공

 

 

1.5 활용 예시

시나리오: 서버에 hello.html 파일을 저장한 뒤 클라이언트 브라우저로 요청

Wireshark로 캡처하면 한 패킷의 모든 계층을 들여다볼 수 있습니다.

HTTP GET 메시지 (5계층)
  → 4계층 TCP 헤더 (포트 번호)
  → 3계층 IP 헤더 (IP 주소)
  → 2계층 Ethernet 헤더 (MAC 주소)

 

 

⭐ 이전에 배운 캡슐화 과정을 실제 눈으로 확인할 수 있는 도구가 바로 Wireshark입니다.

 

1.6 활용 분야

분야	용도
네트워크 프로토콜 학습	TCP 3-way handshake, HTTP 요청-응답 직접 확인
프로토콜 구현 디버깅	개발 중인 앱의 통신 규칙 검증
네트워크 문제 해결	패킷 손실·재전송·오류 분석
보안 분석	악성 트래픽·포트 스캔·데이터 유출 시도 감지

💡 90년대 초만 해도 이런 상용 분석 툴 한 카피가 500만 원이 넘었습니다. 지금은 공짜로 그 이상의 기능을 쓸 수 있어요.

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2. 물리계층 — 모든 통신의 토대

2.1 물리계층의 역할

물리계층의 핵심 역할은 단 하나입니다.

0과 1의 비트를 신호(전기·전파·빛)에 실어서 채널로 전송하는 것
모든 정보(음성·영상·문자 등)는 결국 이진 데이터(0/1) 로 변환되어 전기적 신호(위상 변화 등)에 실려 빠르게 전송됩니다.
이게 바로 디지털 통신의 본질이에요.

 

2.2 채널의 특성과 핵심 과제

신호가 전송되는 채널에는 항상 방해 요소가 존재합니다.

 

방해 요소	설명
노이즈(Noise)	무작위로 발생하는 잡음
간섭(Interference)	다른 신호와의 충돌
감쇠(Attenuation)	거리에 따른 신호 약화

물리계층의 핵심 과제: 이런 열악한 환경에서도 수신자가 원본 정보를 정확히 복원할 수 있도록 신호를 최적화하는 것입니다.

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3. 디지털 통신 시스템 — 송수신 흐름

3.1 전체 블록 다이어그램

데이터가 송신측에서 수신측으로 전달되는 과정을 단계별로 살펴보겠습니다.

 

 

[송신측]
정보 소스
  → 소스 코딩 (압축)
  → 채널 코딩 (오류 보호)
  → 다중화 (자원 공유)
  → 라인 코딩 (디지털 신호화)
  → 변조 (Modulation)
  → 전송

                ↓ 채널 (노이즈 + 간섭)

[수신측]
수신
  → 복조 (Demodulation)
  → 라인 디코딩
  → 역다중화
  → 채널 디코딩
  → 소스 디코딩
  → 정보 복원

 

 

수신측은 송신의 정확한 역순을 거쳐 원본 정보를 복원합니다.

3.2 단계별 핵심 정리

단계	역할	비유
소스 코딩	정보 압축 (효율)	짐을 압축해서 부피 줄이기
채널 코딩	전송 중 오류 방어	깨지지 않게 포장재로 둘러싸기
다중화	한정된 자원 공유	여러 사람이 한 트럭에 짐 함께 싣기
라인 코딩	0/1 → 디지털 신호 변환	짐에 출고 라벨 붙이기
변조	디지털 신호를 아날로그 신호에 싣기	트럭에 짐 적재하기

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4. 핵심 코딩 개념 3가지 ⭐

4.1 소스 코딩 vs 채널 코딩 vs 라인 코딩

코딩 종류	목적	정보량 변화	채널 의존성
소스 코딩	정보 압축 (효율)	감소 ↓	무관
채널 코딩	오류 방어	증가 ↑	채널 노이즈 고려
라인 코딩	0/1 → 디지털 신호 변환	동일	매체에 맞게 변환

4.2 소스 코딩(Source Coding) — 정보 압축

목적: 원본 데이터의 특성을 이용해 데이터 크기를 줄임 (효율 향상)

채널 상태와 무관 — 채널이 좋든 나쁘든 압축은 압축이에요.

 

두 가지 종류

종류	특징	예시
무손실 압축	원본 100% 복원 가능	ZIP, PNG
손실 압축	일부 정보 손실 허용	MP3 (음악), JPEG (이미지), MP4 (영상)

음악·영상은 인간이 인지하지 못하는 정보를 과감히 버려서 크기를 크게 줄이지만, 문서나 파일은 100% 복원이 필수라 무손실 압축을 사용합니다.

4.3 채널 코딩(Channel Coding) — 오류 방어

목적: 채널의 노이즈에 대비해 원본 정보에 보호용 데이터를 덧붙여 에러를 보정

핵심 특징: 정보량이 증가합니다 (포장재가 추가되므로 부피 ↑)

왜 정보량이 증가하나? 원본 데이터에 오류 검출/정정 코드(예: 패리티 비트, 해밍 코드, 컨볼루션 코드 등) 를 추가하기 때문이에요.

그 대가로 일부 비트가 깨져도 원본을 복원할 수 있습니다.

💡 비유: 소스 코딩 = 짐을 압축해서 부피 줄이기, 채널 코딩 = 깨지지 않게 포장재로 둘러싸기. 포장하면 당연히 부피(정보량)가 늘어나죠.

4.4 라인 코딩(Line Coding) — 0/1을 신호로

목적: 비트 스트림(0/1 시퀀스)을 실제 디지털 신호 형태로 변환

예시:

• 단순한 방식: 0 → 0V, 1 → +5V
• 더 정교한 방식: 신호 변화로 클럭 동기화까지 가능 (Manchester 코딩 등)

라인 코딩은 단순히 0과 1을 전압으로 매핑하는 것 이상입니다. 동기화·DC 균형·에러 검출 같은 추가 기능까지 고려해서 설계돼요.

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5. 변조(Modulation) — 디지털을 아날로그로

5.1 왜 변조가 필요한가

디지털 신호(0/1)를 그대로 무선·전화선·광섬유에 실어 보낼 수는 없습니다. 매체에는 각자 적합한 아날로그 신호 형태가 있고, 이에 맞게 변조(Modulation) 가 필요해요.

5.2 변조의 핵심 개념

변조 = 디지털 신호(데이터)를 전송 매체에 적합한 아날로그 캐리어(반송파) 신호에 싣는 과정

수신측에서는 반대로 복조(Demodulation) 로 캐리어에서 디지털 신호를 추출합니다.

5.3 송수신 대응 관계

 

송신측	수신측
소스 코딩	소스 디코딩
채널 코딩	채널 디코딩
다중화	역다중화
라인 코딩	라인 디코딩
변조(Modulation)	복조(Demodulation)

⭐ 모든 과정은 송신의 정확한 역순으로 수신측에서 진행됩니다.

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6. 실제 적용 분야

물리계층의 이런 기술들은 우리가 사용하는 모든 통신망의 기반을 이룹니다.

통신망	물리계층 기술 적용 예
전화망	음성 신호의 디지털화, 다중화
이동통신망 (4G/5G)	OFDM 변조, 채널 코딩 (LDPC, Turbo Code)
케이블망	QAM 변조, FDM 다중화
위성 통신	채널 코딩 강화, 변조 방식 최적화

⭐ 5G에서 사용하는 OFDM 변조나 LDPC 채널 코딩 모두 결국 같은 원리(소스/채널/라인 코딩 + 변조)의 발전형입니다.

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7. 한눈에 정리

7.1 Wireshark

항목	핵심
정의	무료 오픈소스 패킷 분석기
공식 사이트	www.wireshark.org
화면 3구역	패킷 목록 / 프로토콜 상세 / 원시 데이터(Hex+ASCII)
핵심 모드	Promiscuous Mode (모든 패킷 캡처)
활용	학습·디버깅·문제 해결·보안 분석

 

7.2 물리계층

항목	핵심
역할	0과 1을 신호로 변환해 전송
방해 요소	노이즈·간섭·감쇠
3대 코딩	소스(압축) / 채널(오류 방어) / 라인(0·1 → 신호)
소스 코딩	정보량 ↓, 무손실(ZIP) vs 손실(MP3)
채널 코딩	정보량 ↑, 오류 방어
라인 코딩	비트스트림을 디지털 신호로
변조/복조	디지털 ↔ 아날로그 캐리어 변환
수신측	송신의 정확한 역순으로 복원

 

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🎯 Lv.1 객관식 — 개념 및 중요 내용 확인 (10문제)

📝 1번 문제

Wireshark의 핵심 기능으로 가장 적절한 것은?

① 도메인 이름을 IP 주소로 변환

② 네트워크를 통해 흐르는 실시간 패킷을 캡처하고 분석

③ 데이터를 압축해서 전송 효율 향상

④ IP 주소를 자동으로 할당

 

✅ 정답: ②

📖 해설 Wireshark = 실시간 패킷 캡처 및 분석 도구입니다.

네트워크 인터페이스를 통해 흐르는 모든 패킷을 실시간으로 캡처해서 각 계층의 헤더·데이터를 상세히 보여줘요.

①은 DNS, ③은 소스 코딩, ④는 DHCP의 역할입니다.

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📝 2번 문제

Wireshark 화면의 3구역에 해당하지 않는 것은?

① 상단 — 캡처된 패킷 목록

② 중단 — 프로토콜 계층별 헤더 상세

③ 하단 — 16진수 + ASCII 원시 데이터

④ 좌측 — 라우팅 테이블

 

✅ 정답: ④

📖 해설 Wireshark 화면은 3구역으로 구성됩니다.

영역	내용
상단	패킷 목록
중단	프로토콜 상세 (계층별 헤더)
하단	원시 데이터 (Hex + ASCII)

라우팅 테이블은 라우터 내부 정보로, Wireshark 화면 구성과는 무관해요.

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📝 3번 문제

물리계층의 핵심 역할로 가장 적절한 것은?

① 도메인 이름을 IP 주소로 변환

② 0과 1의 비트를 신호(전기·전파·빛)로 변환해 전송

③ 라우팅 경로 결정

④ 프로세스 간 종단 간 통신

 

✅ 정답: ②

📖 해설 물리계층(1계층) = 비트(0/1)를 신호로 변환해 전송하는 계층입니다.

 

[물리계층의 역할]
0과 1 → 전기 신호 / 전파 / 빛 → 채널로 전송

 

 

①은 5계층 DNS, ③은 3계층 라우터, ④는 4계층 전송 계층의 역할이에요.

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📝 4번 문제

다음 중 채널의 방해 요소가 아닌 것은?

① 노이즈(Noise)

② 간섭(Interference)

③ 감쇠(Attenuation)

④ 헤더(Header)

 

✅ 정답: ④

📖 해설 헤더는 프로토콜의 제어 정보이지, 채널의 방해 요소가 아닙니다.

채널 방해 요소	의미
노이즈	무작위로 발생하는 잡음
간섭	다른 신호와의 충돌
감쇠	거리에 따른 신호 약화

물리계층의 핵심 과제는 이런 방해 요소가 있어도 원본 정보를 정확히 복원할 수 있도록 하는 거예요.

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📝 5번 문제

소스 코딩(Source Coding)의 핵심 목적은?

① 전송 중 발생하는 오류 방어

② 정보 압축 (전송 효율 향상)

③ 0과 1을 디지털 신호로 변환

④ 디지털 신호를 아날로그로 변환

 

✅ 정답: ②

📖 해설 소스 코딩 = 정보 압축입니다.

 

코딩 종류	목적
소스 코딩	정보 압축 (효율) ✅
채널 코딩	오류 방어
라인 코딩	0/1 → 디지털 신호 변환
변조	디지털 → 아날로그 변환

①은 채널 코딩, ③은 라인 코딩, ④는 변조의 역할이에요.

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📝 6번 문제

다음 중 무손실 압축의 예시로 옳은 것은?

① MP3

② JPEG

③ ZIP

④ MP4

 

✅ 정답: ③

📖 해설

압축 종류	특징	예시
무손실 압축	원본 100% 복원	ZIP, PNG ✅
손실 압축	일부 정보 손실 허용	MP3, JPEG, MP4

문서·파일은 한 비트라도 깨지면 안 되므로 무손실 압축을 사용하고, 음악·영상은 인간이 인지하지 못하는 정보를 버려서 크게 압축해요.

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📝 7번 문제

채널 코딩(Channel Coding)의 핵심 특징은?

① 정보량을 감소시킨다

② 정보량을 그대로 유지한다

③ 정보량을 증가시킨다 (보호용 데이터 추가)

④ 정보를 암호화한다

 

✅ 정답: ③

📖 해설 채널 코딩은 원본 정보에 보호용 데이터를 추가하므로 정보량이 증가합니다.

 

[비유]
소스 코딩 → 짐 압축 (부피 ↓)
채널 코딩 → 깨지지 않게 포장재 추가 (부피 ↑)

 

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📝 8번 문제

라인 코딩(Line Coding)의 핵심 역할은?

① 정보 압축

② 오류 방어

③ 0과 1의 비트를 디지털 신호 형태로 변환

④ 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환

 

✅ 정답: ③

📖 해설 라인 코딩 = 비트 스트림(0/1 시퀀스)을 실제 디지털 신호 형태로 변환하는 과정입니다.

 

[예시]
0 → 0V (낮은 전압)
1 → +5V (높은 전압)

 

①은 소스 코딩, ②는 채널 코딩, ④는 변조의 역할이에요.

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📝 9번 문제

변조(Modulation)의 의미로 가장 적절한 것은?

① 디지털 신호를 다른 디지털 신호로 변환

② 디지털 신호를 전송에 적합한 아날로그 캐리어 신호에 싣는 과정

③ 데이터를 압축하는 과정

④ 오류를 방어하기 위한 데이터 추가

 

✅ 정답: ②

📖 해설 변조 = 디지털 신호를 아날로그 캐리어(반송파)에 싣는 과정입니다.

 

[송신측]                        [수신측]
변조(Modulation)  ↔  복조(Demodulation)
디지털 → 아날로그        아날로그 → 디지털

 

매체(전파·전화선·광섬유)에는 각자 적합한 아날로그 신호 형태가 있어서, 이에 맞게 변조가 필요해요.

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📝 10번 문제

다음 중 디지털 통신 시스템에서 송신과 수신의 대응 관계가 잘못된 것은?

① 소스 코딩 ↔ 소스 디코딩

② 채널 코딩 ↔ 채널 디코딩

③ 변조 ↔ 복조

④ 다중화 ↔ 다중화

 

✅ 정답: ④

📖 해설

다중화(Multiplexing) ↔ 역다중화(Demultiplexing) 가 올바른 대응 관계입니다.

 

송신측	수신측
소스 코딩	소스 디코딩
채널 코딩	채널 디코딩
다중화	역다중화 ✅
라인 코딩	라인 디코딩
변조 (Modulation)	복조 (Demodulation)

 

 

 

 

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🎯 Lv.2 객관식 — 심화 개념 확인 (10문제)

📝 1번 문제

Wireshark가 자신에게 향하지 않는 패킷까지 포함해 네트워크 상의 모든 패킷을 캡처할 수 있는 이유는?

① 라우터의 권한을 빌려 사용하기 때문

② 네트워크 인터페이스를 프러미스큐어스 모드(Promiscuous Mode)로 설정하기 때문

③ DNS 서버에 등록되어 있기 때문

④ TCP 포트를 모두 열어두기 때문

 

✅ 정답: ②

📖 해설

Promiscuous Mode = 모든 패킷을 받아들이는 모드입니다. 일반적으로 NIC는 자신의 MAC 주소가 목적지인 패킷만 수신하지만, 프러미스큐어스 모드에서는 모든 패킷을 캡처해요.

이 덕분에 Wireshark는 같은 네트워크에서 흐르는 다른 호스트의 패킷까지 분석할 수 있습니다.

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📝 2번 문제

Wireshark의 활용 분야로 가장 거리가 먼 것은?

① TCP 3-way handshaking 학습

② HTTP 요청-응답 과정 디버깅

③ 패킷 손실·재전송 문제 분석

④ 도메인 이름을 IP 주소로 자동 변환

 

✅ 정답: ④

📖 해설

도메인 이름 → IP 변환은 DNS의 역할이지 Wireshark의 기능이 아닙니다.

 

Wireshark의 활용	✓
프로토콜 학습 (TCP 핸드셰이크 등)	✅
디버깅 (앱 통신 검증)	✅
문제 해결 (손실·재전송 분석)	✅
보안 분석 (악성 트래픽 감지)	✅
도메인 변환	❌ (DNS의 역할)

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📝 3번 문제

다음 사례에서 사용된 코딩의 종류는?

"동영상 파일을 인터넷으로 전송하기 전에 MP4로 변환해 크기를 1/10로 줄였다."

 

① 채널 코딩

② 소스 코딩 (손실 압축)

③ 라인 코딩

④ 변조

 

✅ 정답: ②

📖 해설 MP4는 손실 압축의 대표 예시입니다. 데이터 크기를 줄이는 것이 목적이므로 소스 코딩에 해당하고, 영상이라 일부 정보 손실을 허용하는 손실 압축이에요.

 

압축 종류	예시
무손실	ZIP, PNG
손실	MP4, MP3, JPEG ✅

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📝 4번 문제

다음 중 채널 코딩의 핵심 원리에 해당하는 것은?

① 데이터 크기를 작게 만드는 것

② 0과 1을 신호로 변환하는 것

③ 원본 데이터에 오류 검출/정정 코드를 추가하는 것

④ 디지털 신호를 아날로그 캐리어에 싣는 것

 

✅ 정답: ③

📖 해설

채널 코딩 = 원본 데이터에 오류 검출/정정 코드(패리티 비트, 해밍 코드 등)를 추가해서 채널 노이즈에도 원본을 복원할 수 있게 만드는 기술입니다.

 

그 결과 정보량이 증가하지만, 일부 비트가 깨져도 복원 가능해요.

①은 소스 코딩, ②는 라인 코딩, ④는 변조의 설명이에요.

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📝 5번 문제

소스 코딩과 채널 코딩의 가장 본질적 차이는?

① 소스 코딩은 송신측, 채널 코딩은 수신측에서만 작동한다

② 소스 코딩은 정보량을 감소시키고, 채널 코딩은 정보량을 증가시킨다

③ 소스 코딩은 무선에서만, 채널 코딩은 유선에서만 사용된다

④ 둘 다 동일한 목적(데이터 압축)을 가진다

 

✅ 정답: ②

📖 해설

항목	소스 코딩	채널 코딩
목적	정보 압축 (효율)	오류 방어
정보량 변화	감소 ↓	증가 ↑
채널 의존성	무관	채널 노이즈 고려

💡 비유: 소스 코딩 = 짐을 압축해서 부피 줄이기, 채널 코딩 = 깨지지 않게 포장재로 둘러싸기

 

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📝 6번 문제

다음 시나리오에서 가장 적절한 코딩은?

"위성 통신은 거리가 멀어 신호 감쇠와 노이즈가 심하다. 그래서 데이터를 보낼 때 일부 비트가 깨져도 원본을 복원할 수 있도록 보호용 데이터를 추가해서 보낸다."

① 소스 코딩 (무손실)

② 소스 코딩 (손실)

③ 채널 코딩

④ 라인 코딩

 

✅ 정답: ③

📖 해설 "노이즈에 대비해 보호용 데이터를 추가" → 채널 코딩의 정의입니다. 위성 통신처럼 채널 환경이 열악할수록 채널 코딩이 강력해야 해요.

⭐ 사례형 출제 단서: "오류 방어", "보호용 데이터 추가", "노이즈 대비" → 채널 코딩

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📝 7번 문제

다음 중 변조와 복조의 관계로 옳은 것은?

① 변조는 송신측, 복조는 수신측에서 일어난다

② 둘 다 송신측에서 동시에 일어난다

③ 변조는 압축, 복조는 압축 해제다

④ 변조는 무선, 복조는 유선에서만 일어난다

 

✅ 정답: ①

📖 해설

송식측	수신측
변조 (Modulation)	복조 (Demodulation)
디지털 → 아날로그 캐리어	아날로그 캐리어 → 디지털

송신측에서 디지털 신호를 매체에 적합한 아날로그 신호에 실어 보내고, 수신측에서 다시 디지털 신호로 추출해냅니다. 모든 과정이 송수신 대응 관계예요.

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📝 8번 문제

디지털 통신 시스템 송신측 흐름이 올바른 것은?

① 변조 → 라인 코딩 → 채널 코딩 → 소스 코딩 → 전송

② 소스 코딩 → 채널 코딩 → 다중화 → 라인 코딩 → 변조 → 전송

③ 채널 코딩 → 소스 코딩 → 변조 → 라인 코딩 → 전송

④ 라인 코딩 → 변조 → 소스 코딩 → 전송

 

✅ 정답: ②

📖 해설

송신측의 정확한 순서는:

정보 소스
  → 소스 코딩 (압축)
  → 채널 코딩 (오류 방어)
  → 다중화 (자원 공유)
  → 라인 코딩 (디지털 신호화)
  → 변조 (Modulation)
  → 전송

 

 

⭐ 외우는 팁: "압축 → 보호 → 합치기 → 신호화 → 변조 → 전송" 의 6단계 흐름입니다.

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📝 9번 문제

다음 중 5G 이동통신에서 사용되는 물리계층 기술과 관련 없는 것은?

① OFDM 변조

② LDPC 채널 코딩

③ DNS 도메인 변환

④ 다중화

 

✅ 정답: ③

📖 해설 DNS는 5계층 애플리케이션의 영역이지 물리계층 기술이 아닙니다.

 

5G 물리계층 기술	분류
OFDM	변조 방식
LDPC, Turbo Code	채널 코딩
다중화	자원 공유

⭐ 5G의 OFDM 변조나 LDPC 채널 코딩 모두 결국 소스 코딩 + 채널 코딩 + 변조의 발전형이에요.

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📝 10번 문제

다음 사례에서 가장 적절한 분석은?

"사용자가 Wireshark로 자신의 네트워크 트래픽을 캡처했다.
한 패킷을 클릭하니 화면 중단에 'HTTP', 'TCP', 'IP', 'Ethernet' 헤더가 차례로 펼쳐져 보인다."

 

① 라우터가 4계층까지 확인했다는 의미다

② 캡슐화된 데이터의 각 계층 헤더를 역순으로 분석한 결과다

③ 패킷이 손상되어 재전송된 것이다

④ 물리계층의 변조 신호가 직접 보이는 것이다

 

✅ 정답: ②

📖 해설 Wireshark의 중단 영역은 선택한 패킷의 계층별 헤더를 역순으로 펼쳐서 표시합니다.

HTTP(5) → TCP(4) → IP(3) → Ethernet(2) 순서로 보이는 건 역캡슐화 과정을 그대로 보여주는 거예요.

 

⭐ 이전에 배운 캡슐화/역캡슐화를 Wireshark로 실제 확인할 수 있다는 점이 핵심입니다.

①은 라우터가 4계층을 보지 않으므로 틀린 설명이고, ④는 Wireshark가 비트 신호를 직접 보여주지는 않아요.

 

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🎯 Lv.3 — 객관식 + 빈칸 채우기 혼합 (10문제)

📝 1번 문제 [빈칸형]

다음 Wireshark 관련 빈칸을 채우시오.

Wireshark는 네트워크 인터페이스를 통해 흐르는 실시간 패킷을 캡처하고 분석하는 무료 ( ㄱ ) 도구다.
자신에게 향하지 않는 패킷까지 캡처하기 위해 NIC를 ( ㄴ ) 모드로 설정하며, 캡처된 데이터는 ( ㄷ ) 파일로 저장할 수 있다. 화면은 패킷 목록, ( ㄹ ) 상세, 원시 데이터(Hex+ASCII)의 3구역으로 구성된다.

✅ 정답

• ㄱ: 오픈소스(Open Source)
• ㄴ: 프러미스큐어스(Promiscuous)
• ㄷ: .pcap
• ㄹ: 프로토콜(Protocol) 또는 계층별 헤더

📖 해설 ⭐ Wireshark의 핵심 키워드는 한 묶음으로 외워두세요:

 

무료 + 오픈소스 + Promiscuous Mode + .pcap 파일 + 3구역 화면

 

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📝 2번 문제 [빈칸형]

다음 물리계층 관련 빈칸을 채우시오.

물리계층의 핵심 역할은 ( ㄱ )과(와) ( ㄴ )(으)로 구성된 비트 데이터를 ( ㄷ ), ( ㄹ ), ( ㅁ ) 같은 신호로 변환해 채널로 전송하는 것이다. 이 과정에서 ( ㅂ ), ( ㅅ ), ( ㅇ ) 같은 방해 요소가 신호를 훼손할 수 있다.

✅ 정답

• ㄱ, ㄴ: 0과 1
• ㄷ, ㄹ, ㅁ: 전기 신호, 전파, 빛 (또는 광신호)
• ㅂ, ㅅ, ㅇ: 노이즈, 간섭, 감쇠

📖 해설 

 

[물리계층 핵심]
0과 1 → 신호(전기·전파·빛)로 변환 → 채널로 전송
방해 요소: 노이즈 + 간섭 + 감쇠

 

 

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📝 3번 문제 [객관식]

다음 중 3대 코딩의 정보량 변화를 가장 정확히 설명한 것은?

① 소스 코딩 ↑, 채널 코딩 ↓, 라인 코딩 동일

② 소스 코딩 ↓, 채널 코딩 ↑, 라인 코딩 동일

③ 소스 코딩 ↓, 채널 코딩 ↓, 라인 코딩 ↑

④ 셋 다 정보량이 증가한다

 

✅ 정답: ②

📖 해설

코딩	정보량 변화	이유
소스 코딩	↓ 감소	압축 = 부피 ↓
채널 코딩	↑ 증가	보호용 데이터 추가
라인 코딩	동일	0/1을 신호 형태로 변환만 함

 

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📝 4번 문제 [빈칸형]

다음 코딩 종류와 정의의 빈칸을 채우시오.

ㄱ. ( ) 코딩: 정보 압축 (효율 향상). 무손실 압축(ZIP)과 손실 압축(MP3) 두 종류로 나뉜다.
ㄴ. ( ) 코딩: 채널의 노이즈에 대비해 원본 정보에 보호용 데이터를 추가하여 오류를 방어한다.
ㄷ. ( ) 코딩: 0과 1의 비트 스트림을 실제 디지털 신호 형태로 변환한다.
ㄹ. ( ): 디지털 신호를 전송에 적합한 아날로그 캐리어 신호에 싣는 과정.

 

✅ 정답

• ㄱ: 소스(Source)
• ㄴ: 채널(Channel)
• ㄷ: 라인(Line)
• ㄹ: 변조(Modulation)

📖 해설 

 

단계	무엇을 하나
소스 코딩	압축 (효율)
채널 코딩	오류 방어
라인 코딩	0/1 → 디지털 신호
변조	디지털 → 아날로그

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📝 5번 문제 [객관식]

다음 중 사례와 코딩 종류의 매칭이 잘못된 것은?

① ZIP 파일 만들기 — 소스 코딩 (무손실)

② MP3 음악 파일 — 소스 코딩 (손실)

③ 패리티 비트 추가 — 채널 코딩

④ 0V/+5V로 전압 매핑 — 변조

 

✅ 정답: ④

📖 해설 0V/+5V로 전압을 매핑하는 것은 라인 코딩입니다. 변조는 디지털 신호를 아날로그 캐리어에 싣는 과정이에요.

 

사례	분류
ZIP 파일	소스 코딩 (무손실)
MP3 파일	소스 코딩 (손실)
패리티 비트 추가	채널 코딩
0V/+5V 전압 매핑	라인 코딩 ✅
디지털 → 아날로그 캐리어	변조

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📝 6번 문제 [빈칸형]

다음 디지털 통신 시스템 흐름의 빈칸을 채우시오.

[송신측] 정보 소스 → ( ㄱ ) 코딩 → ( ㄴ ) 코딩 → 다중화 → ( ㄷ ) 코딩 → ( ㄹ ) → 전송

[수신측] 수신 → ( ㅁ ) → 라인 디코딩 → 역다중화 → 채널 디코딩 → 소스 디코딩 → 정보 복원

 

✅ 정답

• ㄱ: 소스(Source)
• ㄴ: 채널(Channel)
• ㄷ: 라인(Line)
• ㄹ: 변조(Modulation)
• ㅁ: 복조(Demodulation)

📖 해설

송신측: 소스 → 채널 → 다중화 → 라인 → 변조 → 전송
수신측: 복조 → 라인D → 역다중화 → 채널D → 소스D → 복원

수신은 정확한 역순이라는 점을 기억하세요.

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📝 7번 문제 [객관식]

다음 중 압축 종류와 사용 사례 매칭이 옳지 않은 것은?

① 무손실 압축 — ZIP, PNG (문서·이미지 정확히 복원)

② 손실 압축 — MP3, MP4 (음악·영상 일부 손실 허용)

③ 손실 압축 — JPEG (이미지 일부 손실 허용)

④ 무손실 압축 — MP3, MP4 (원본 100% 복원 가능)

 

✅ 정답: ④

📖 해설 MP3·MP4는 손실 압축입니다. 인간이 인지하지 못하는 정보를 과감히 버려서 크기를 크게 줄여요.

종류	예시	특징
무손실	ZIP, PNG	원본 100% 복원
손실	MP3, MP4, JPEG	일부 정보 손실 허용

⭐ 함정 주의: "음악·영상도 무손실"이라는 표현은 자주 등장하는 오답 패턴입니다.

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📝 8번 문제 [빈칸형]

다음 송수신 대응 관계의 빈칸을 채우시오.

송신측	수신측
소스 코딩	( ㄱ )
채널 코딩	( ㄴ )
다중화	( ㄷ )
라인 코딩	( ㄹ )
변조(Modulation)	( ㅁ )

✅ 정답

• ㄱ: 소스 디코딩(Source Decoding)
• ㄴ: 채널 디코딩(Channel Decoding)
• ㄷ: 역다중화(Demultiplexing)
• ㄹ: 라인 디코딩(Line Decoding)
• ㅁ: 복조(Demodulation)

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📝 9번 문제 [객관식]

다음 사례를 분석한 설명 중 가장 정확한 것은?

"위성 통신에서 데이터를 보낼 때, 신호 감쇠와 노이즈가 심해서 일반 전송으로는 데이터가 자주 깨진다.
이를 해결하기 위해 원본 데이터에 추가 비트(패리티·해밍 코드)를 덧붙여 송신하고, 수신측에서 일부 비트가 손상되어도 원본을 복원한다."

 

① 소스 코딩(무손실 압축)을 강화한 사례다

② 라인 코딩의 전압 매핑을 변경한 사례다

③ 채널 코딩으로 오류 방어 능력을 높인 사례다

④ 변조 방식을 디지털에서 아날로그로 바꾼 사례다

 

✅ 정답: ③

📖 해설

"보호용 데이터 추가 + 오류 복원" → 채널 코딩의 정의입니다.

위성 통신처럼 채널 환경이 열악할수록 채널 코딩이 더 강력해야 해요.

 

⭐ 시험에서 "오류 방어", "보호용 데이터", "노이즈 대비", "패리티/해밍 코드" 키워드가 등장하면 즉시 채널 코딩으로 매칭하세요.

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📝 10번 문제 [빈칸형]

다음 종합 표의 빈칸을 채우시오.

 

단계	핵심 역할	정보량 변화	비유
소스 코딩	( ㄱ )	( ㄴ )	짐 압축
채널 코딩	( ㄷ )	( ㄹ )	포장재 추가
라인 코딩	( ㅁ )	동일	출고 라벨 부착
변조	( ㅂ )	-	트럭에 적재

✅ 정답

• ㄱ: 정보 압축 (효율 향상)
• ㄴ: 감소 ↓
• ㄷ: 오류 방어 (채널 노이즈 대비)
• ㄹ: 증가 ↑
• ㅁ: 0/1을 디지털 신호로 변환
• ㅂ: 디지털 신호를 아날로그 캐리어에 싣기