인터넷은 어떻게 작동하는가?

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개발자로서 인터넷이 무엇이며 어떻게 작동하는지 확실히 이해하는 것이 중요하다.
효과적이고 안전하며 확장 가능한 애플리케이션과 서비스를 구축하려면 인터넷이 작동하는 방식과 그 기능과 연결성을 활용하는 방법을 확실히 이해해야 한다.

참고 자료들
인터넷은 어떻게 작동합니까?
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인터넷이란?

인터넷이 무엇인지 알기전에 네트워크가 무엇인지 이해할 필요가 있다. 네트워크는 서로 연결된 컴퓨터 또는 기타 장치 그룹이다.
모든 네트워크가 함께 연결되면 인터넷을 형성한다.

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인터넷은 네트워크의 네트워크다.
인터넷은 웹의 근간이며 웹을 가능하게 하는 기술 인프라다.
기본적으로 인터넷은 모두 함께 통신하느 대규모 컴퓨터 네트워크다.

오늘날 인터넷은 전 세계 수십억 명의 사람들이 정보에 접근하고, 친구 및 가족과 통신하고, 비즈니스를 수행하는 등 현대 생활과 필수적인 부분이다. 개발자로서 인터넷이 작동하는 방식과 인터넷을 뒷받침하는 다양한 기술 및 프로토콜에 대한 확실한 이해가 필수적이다.

인터넷 작동 방식

높은 수준에서 인터넷은 일련의 표준화된 프로토콜을 사용하여 장치와 컴퓨터 시스템을 함께 연결하여 작동한다. 이러한 프로토콜은 장치 간에 정보를 교환하는 방법을 정의하고 데이터가 안정적이고 안전하게 전송되도록 한다.

인터넷의 핵심은 상호 연결된 라우터의 글로벌 네트워크로, 서로 다른 장치와 시스템 간의 트래픽 전달을 담당한다. 인터넷을 통해 데이터를 보낼 때 장치에서 라우터로 전송되는 작은 패킷으로 나뉜다. 라우터는 패킷을 검사하고 대상을 향한 경로의 다음 라우터로 전달한다. 이 프로세스는 패킷이 최종 목적지에 도달할 때까지 계속된다.

패킷이 올바르게 송수신되도록 하기 위해 인터넷은 인터넷 프로토콜(IP) 및 전송 제어 프로토콜(TCP)을 비롯한 다양한 프로토콜을 사용하는데 IP는 패킷을 올바른 대상으로 라우팅하는 역할을 하는 반면 TCP는 패킷이 안정적이고 올바른 순서로 전송되도록 한다.

이러한 핵심 프로토콜 외에도 DNS(Domain Name System), HTTP(Hypertest Transfer Protocol) 및 SSL/TLS(Secure Sockets Layer/Transport Layer Security) 프로토콜, 개발자로서 이러한 다양한 기술과 프로토콜이 어떻게 함께 작동하여 인터넷을 통한 통신 및 데이터 교환을 가능하게 하는지 확실히 이해하는 것이 중요하다.

기본 개념 및 용어

인터넷을 이해하려면 몇 가지 기본 개념과 용어를 알아둘 필요가 있다.

• 패킷: 인터넷을 통해 전송되는 작은 데이터 단위

• 라우터: 서로 다른 네트워크 간에 데이터 패킷을 전달하는 장치

• IP 주소: 데이터를 올바른 대상으로 라우팅하는 데 사용되는 네트워크의 각 장치에 할당된 고유 식별자

• 도메인 이름: google.com과 같이 웹사이트를 식별하는 데 사용되는 사람이 읽을 수 있는 이름

• DNS: 도메인 이름 시스템은 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 역할

• HTTP: Hypertext Transfer Protocol은 클라이언트(예: 웹 브라우저)와 서버(예: 웹사이트)간에 데이터를 전송하는데 사용

• SSL/TLS: Secure Sockets Layer 및 Transport Layer Security 프로토콜은 인터넷을 통한 보안 통신을 제공하는 데 사용

이러한 기본 개념과 용어를 이해하는 것은 인터넷 작업과 인터넷 기반 응용 프로그램 및 서비스 개발에 필수다.

인터넷에서 프로토콜의 역할

프로토콜은 인터넷을 통한 통신 및 데이터 교환을 가능하게 하는데 중요한 역할을 한다.

Protocol?

프로토콜은 장치와 시스템 간에 정보가 교환되는 방식을 정의하는 일련의 규칙 및 표준을 뜻한다.

인터넷 프로토콜(IP), 전송 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP), 도메인 이름 시스템(DNS) 등을 포함하여 인터넷 통신에 사용되는 다양한 프로토콜이 있다.

IP는 데이터 패킷을 올바른 대상으로 라우팅하는 역할을 하는 반면 TCP 및 UDP는 패킷이 안정적이고 효율적으로 전송하는 역할이다.
DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는데 사용되며 HTTP는 클라이언트와 서버 간에 데이터를 전송하는데 사용된다.

표준화된 프로토콜을 사용하는 주요 이점 중 하나는 서로 다른 제조업체 및 공급업체의 장치와 시스템이 서로 원활하게 통신할 수 있다는 것이다. 예를 들어 웹 브라우저는 HTTP 프로토콜을 준수하는 한 다른 웹 서버와의 통신이 가능하다.

개발자로서 인터넷 통신에 사용되는 다양한 프로토콜과 이들이 함께 작동하여 인터넷을 통해 데이터와 정보를 전송할 수 있는 방법을 이해하는 것이 중요하다.

IP 주소 및 도메인 이름의 이해

IP 주소와 도메인 이름은 모두 인터넷 작업 시 이해해야 할 필수적인 개념이다.

IP 주소는 네트워크의 각 장치에 할당된 고유 식별자다. 데이터를 올바른 대상으로 라우팅하여 정보가 의도한 수신자에게 전송되도록 하는 데 사용된다. IP 주소는 일반적으로 "192.168.1.1"과 같이 마침표로 구분된 일련의 4개의 숫자로 표시한다.

도메인 이름은 웹 사이트 및 기타 인터넷 리소스를 식별하는 데 사용되는 사람이 읽을 수 있는 이름이다. 일반적으로 마침표로 구분된 두 개 이상의 부분으로 구성된다.
예를 들어 "google.com"은 도메인 이름이다. 도메인 이름은 DNS를 사용하여 IP 주소로 변환된다.

DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 역할을 하는 인터넷 인프라의 중요한 부분이다.
웹 브라우저에 도메인 이름을 입력하면 컴퓨터는 해당 IP 주소를 반환하는 DNS 서버에 DNS 쿼리를 보낸다. 그리고 다음 컴퓨터는 해당 IP 주소를 사용하여 요청한 웹 사이트 또는 기타 리소스에 연결한다.

HTTP와 HTTPS

HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 및 HTTPS(HTTP Secure)는 인터넷 기반 애플리케이션 및 서비스에서 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 프로토콜이다.

HTTP는 클라이언트와 서버 간에 데이터를 전송하는 데 사용되는 프로토콜이며, 웹 사이트를 방문하면 웹 브라우저가 서버에 HTTP 요청을 보내 요청한 웹 페이지나 기타 리소스를 요청한다. 그런 다음 서버는 요청된 데이터를 포함하는 HTTP 응답을 클라이언트로 다시 보낸다.

HTTPS는 SSL/TLS 암호화를 사용하여 클라이언트와 서버 간에 전송되는 데이터를 암호화하는 안전한 버전의 HTTP다. 이는 추가 보안 계층을 제공하여 로그인, 결제 정보 및 기타 개인 데이터와 같은 중요한 정보를 보호해준다.

HTTPS를 사용하는 웹사이트를 방문하하면 웹 브라우저 주소 표시 줄에 연결이 안전함을 나타내는 자물쇠 아이콘이 표시된다. 웹 사이트 주소 시작 부분에 "https"문자가 표시될 수도 있다.

TCP/IP

TCP/IP는 대부분의 인터넷 기반 응용 프로그램 및 서비스에서 사용되는 기본 통신 프로토콜이다.
서로 다른 장치에서 실행되는 응용 프로그램 간에 안정적이고 순서가 있으며 오류가 확인된 데이터 전달을 제공한다.

TCP/IP로 애플리케이션을 구축할 때 이해해야 할 몇 가지 주요 개념이 있다.

• 포트: 포트는 장치에서 실행 중인 애플리케이션 또는 서비스를 식별하는 데 사용된다. 각 애플리케이션 또는 서비스에는 고유한 포트 번호가 할당되어 데이터를 올바른 대상으로 보낼 수 있다.

• 소켓: 소켓은 통신을 위한 특정 끝점을 나타내는 IP 주소와 포트 번호의 조합이다. 소켓은 장치 간 연결을 설정하고 응용프로그램 간에 데이터를 전송하는데 사용된다.

• 연결: 두 장치가 서로 통신하려고 할 때 두 소켓 사이에 연결이 설정된다. 연결 설정 프로세스 중에 장치는 연결을 통해 데이터를 전송하는 방법을 결정하는 최대 세그먼트 크기 및 창 크기와 같은 다양한 매개 변수를 협상한다.

• 데이터 전송: 연결이 설정되면 각 장치에서 실행 중인 애플리케이션 간에 데이터를 전송할 수 있다. 데이터는 일반적으로 세그먼트로 전송되며 각 세그먼트에는 시퀀스 번호와 기타 메타데이터가 포함되어 안정적인 전달을 보장한다.

TCP/IP로 애플리케이션을 구축할 때 애플리케이션이 적절한 포트, 소켓 및 연결과 함께 작동하도록 설계되었는지 확인해야 한다. 또한 HTTP, FTP(파일 전송 프로토콜) 및 SMTP(단순 메일 전송 프로토콜)와 같이 TCP/IP와 함께 일반적으로 사용되는 다양한 프로토콜 및 표준에 익숙해야 한다. 이러한 개념과 프로토콜을 이해하는 것은 효과적이고 확장 가능하며 안전한 인터넷 기반 응용 프로그램 및 서비스를 구축하는데 필수적이다.

SSL/TLS 인터넷 통신 보안

앞에서 설명한 것처럼 SSL/TLS는 인터넷을 통해 전송되는 데이터를 암호화는데 사용되는 프로토콜이다. 일반적으로 웹 브라우저, 이메일 클라이언트 및 파일 전송 프로그램과 같은 응용 프로그램에 대한 보안 연결을 제공하는데 사용된다.

SSL/TLS를 사용하여 인터넷 통신을 보호할 때 이해해야 할 몇 가지 주요 개념이 있다.

• 인증서: SSL/TLS 인증서는 클라이언트와 서버 간에 신뢰를 설정하는데 사용된다. 여기에는 서버 ID에 대한 정보가 포함되어 있으며 신뢰성을 확인하기 위해 신뢰할 수 있는 제3자(인증 기관)가 서명한다.

• 핸드셰이크: SSL/TLS 핸드셰이크 프로세스 중에 클라이언트와 서버는 보안 연결을 위한 암호화 알고리즘 및 기타 매개 변수를 협상하기 위해 정보를 교환한다.

• 암호화: 보안 연결이 설정되면 합의된 알고리즘을 사용하여 데이터를 암호화하고 클라이언트와 서버 간에 안전하게 전송할 수 있다.

인터넷 기반 애플리케이션 및 서비스를 구축할 때 SSL/TLS 작동 방식을 이해하고 애플리케이션이 로그인 자격 증명, 결제 정보 및 기타 개인 정보와 같은 민감한 데이터를 전송할 때 SSL/TLS를 사용하도록 설계되었는지가 중요하다. 또한 서버에 대한 유효한 SSL/TLS 인증서를 획득 및 유지하고 SSL/TLS 연결을 구성 및 보호하기 위한 모범 사례를 따라야 한다.
인터넷 통신 보안을 통해 사용자 데이터를 보호하고 인터넷을 통한 애플리케이션 통신의 무결성과 기밀성을 보장할 수 있다.

인터넷 동작 순서

인터넷 동작 방식은 크게 클라이언트-서버 모델과 인터넷 프로토콜에 기반을 둔다.

• 클라이언트: 정보를 요청하고 받는 컴퓨터 또는 디바이스로, 일반적으로 웹 브라우저가 사용된다.

• 서버: 클라이언트의 요청에 응답하고 요청한 정보를 제공하는 컴퓨터 또는 디바이스다.

1. 클라이언트는 웹 브라우저를 통해 웹 페이지를 요청한다. 이 요청은 URL(Uniform Resource Locator)를 통해 식별된다.

2. 클라이언트가 요청한 URL은 DNS(Domain Name System) 서버를 통해 IP 주소로 변환된다. 이를 통해 클라이언트는 웹 서버의 IP 주소를 확인할 수 있다.

3. 클라이언트는 웹 서버에 HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 요청을 보낸다. 이 요청에는 요청 종류(GET, POST 등)와 요청한 페이지에 대한 정보가 포함된다.

4. 웹 서버는 클라이언트의 요청을 받고 해당 요청에 대한 응답을 생성한다. 응답은 웹 페이지의 HTML, CSS, JavaScript, 이미지 등의 리소스로 구성될 수 있다.

5. 웹 서버는 생성한 응답을 클라이언트에게 전송한다. 이 응답은 TCP/IP 프로토콜을 사용하여 클라이언트로 전송된다.

6. 클라이언트는 받은 응답을 처리하고 웹 페이지를 렌더링하여 사용자에게 표시한다.

정리

• 인터넷은 표준 통신 프로토콜 세트를 사용하여 데이터를 교환하는 상호 연결된 컴퓨터의 글로벌 네트워크

• 인터넷은 IP 및 TCP와 같은 표준화된 프로토콜을 사용하여 장치와 컴퓨터 시스템을 함께 연결하여 작동

• 인터넷의 핵심은 서로 다른 장치와 시스템 간에 트래픽을 전달하는 상호 연결된 라우터의 글로벌 네트워크

• 숙지해야 하는 기본 개념과 용어로는 패킷, 라우터, IP 주소, 도메인 이름, DNS, HTTP, HTTPS 및 SSL/TLS

• 프로토콜은 인터넷을 통한 통신 및 데이터 교환을 가능하게 하는 데 중요한 역할