BE roadmap) 인터넷의 작동 원리(How does the internet work?)

오성민·2023년 2월 19일
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목차

  • 인터넷이란?
  • 인터넷의 특징
  • 인터넷의 작동 원리

인터넷이란?

인터넷이란? 여러 통신망을 하나로 연결한다는 의미의 inter-network라는 말에서 시작되었으며, 이제는 전 세계 컴퓨터들을 하나로 연결하는 거대한 통신망을 의미한다.
이러한 인터넷은 기본적으로 정보를 소비하는 클라이언트와 정보를 제공하는 서버로 구성되며, 프로토콜로는 TCP/IP라는 기본 프로토콜을 통해 제공된다.
그리고 인터넷은 정보를 교환할 때 월드 와이드 웹(WWW)상에서 보통 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP)과 함께 사용하여 교환한다.

프로토콜이란?

프로토콜이란? 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고 받는 양식과 규칙의 체계이다.
간단하게 얘기해서 통신을 원활하게 하기 위한 약속이라고 생각하면 된다.

프로토콜의 기본 요소

  • 구문(Syntax) : 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정함
  • 의미(Semantics) : 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정함
  • 시간(Timing) : 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정함

이렇게 3가지의 요소를 기본적으로 정의하여 오류 관리, 정확한 의미 전달, 효율적인 전달 등등 여러 가지 이점을 얻을 수 있다.
또한 이러한 프로토콜 즉 통신을 위한 약속은 OSI 7계층에서 물리 계층을 뺀 나머지 계층에 여러 가지가 존재한다.

월드 와이드 웹(WWW)란?

월드 와이드 웹(WWW)란? 인터넷에 연결된 사용자들이 서로의 정보를 공유할 수 있는 공간을 의미한다. 간단하게 웹이라는 이름으로 가장 많이 불린다.
현재에 들어서는 인터넷과 웹이라는 말은 혼용되어서 사용되지만 웹과 인터넷은 같은 것이 아닌 인터넷을 사용할 때 이용하는 서비스 중 굉장히 인기가 있는 서비스 중 하나이다.
여러 가지 서비스에는 FTP, email 등 여러 가지가 있다.

웹의 특징

  • 인터넷 상에서 텍스트나 그림 등과 같은 멀티미디어 정보를 하이퍼텍스트 방식으로 연결하여 제공한다.
  • 하이퍼텍스트란 문서 내부에서 또 다른 문서를 연결(참조)시켜 여러 문서를 서로 참조시키는 기술을 의미하는데 이 기술을 한글 프로그램을 한 번이라도 사용하였으면 들어봤을 하이퍼링크라고 부른다.
  • 위에서 말하는 문서를 작성하는 방법은 HTML이라는 언어를 사용하여서 누구나 쉽게 만들 수 있고, 이러한 문서를 HTTP라는 프로토콜을 사용하면 누구나 접근이 가능하다.
  • 가장 많이 사용되는 웹 위치 지정 방법은 URL을 사용한다.
  • 가장 많이 사용되는 프로토콜로는 HTTP이다.
  • 가장 많이 사용되는 언어는 HTML이다.

인터넷의 특징

  • 쌍방향 통신이 가능하다. 완전 예전으로 돌아가보자. 편지를 주고 받는다고 생각을 했을 때 편지를 보내고 답장을 한참 뒤에 받을 수 있었다. 하지만 인터넷이 발전하면서 쌍방향 통신이 가능해졌다.
  • 인터넷만 연결되었다면 실시간 통신이 가능하다. 다시 한 번 편지를 생각해봤을 때 편지를 보내고 한참 뒤에야 받아볼 수 있다. 하지만 이메일이나 메신저는 보내면 바로 받아볼 수 있다.
  • 개방된 네트워크다. 누군가가 소유하지 않은 무료로 사용할 수 있는 네트워크이다.
  • 전세계가 같이 사용하는 네트워크이다. 이 점이 굉장히 큰 특징이다. 서울에서 지구 반대편에 있는 사람과 연락하고 심지어 화상통화를 통해 얼굴을 볼 수도 있다.

인터넷의 작동 원리

인터넷의 작동원리를 이해할 때 가장 좋은 방법은 단계별로 생각을 해보는 것이다.
예시에서 통신 장비는 컴퓨터라고 하고 예시를 작성해보겠다.

1. 2개의 가까이 있는 컴퓨터끼리 통신

두 개의 가까이 있는 컴퓨터끼리 통신을 하는 방법은 굉장히 간단하다.
물리적으로 2개의 컴퓨터를 이더넷 케이블을 사용해서 유선으로 연결하면 된다.
또는 무선(대표적으로 wifi 또는 bluetooth)으로 연결하면 된다.

2. 10개의 가까이 있는 컴퓨터끼리 통신

컴퓨터의 개수가 늘어남에 따라서 이더넷 케이블의 개수는 굉장히 늘어난다.
그래서 1번처럼 이더넷으로 서로를 연결할 수는 없다.
그래서 라우터라는 특수한 컴퓨터를 사용해서 서로 연결을 한다.

3. n개의 가까이 있는 컴퓨터끼리 통신

n개가 있다면 1개의 라우터만으로는 안된다.
그래서 라우터 또한 컴퓨터이기 때문에 여러 개의 라우터를 라우터끼리 연결한다.

4. n개의 멀리 있는 컴퓨터끼리 통신

멀리 있다면 라우터끼리 연결한 이더넷 선을 길게 뺄 수는 없다.
그래서 모뎀이라는 전화 시설을 이용한다. 그리고 멀리 있는 네트워크와 통신하기 위해서 ISP에 연결하여 멀리 있는 네트워크와 통신한다.

작동 방식

이렇게 먼 위치까지 일반적인 이더넷 선이 아닌 광케이블을 이용하여 이미 전 세계, 전 지역에 걸쳐서 연결이 돼있다.
그래서 우리가 어디서든 쉽게 인터넷을 이용할 수 있다.
하지만 이렇게 전 세계 사람들이 연결이 됐다면 어떻게 나의 기기를 쉽게 찾을 수 있고, 내가 접속하려는 서버는 어떻게 접근할 수 있을까?
바로 IP 주소이다.

IP 주소란?

IP 주소란? 가장 이해하기 쉬운 것은 집 주소라고 생각하면 된다. 집 주소를 알려준다면 편지도 물품도 쉽게 정확하게 찾아올 수 있다.
IP 주소 체계는 2가지이다. xxx.xxx.xxx.xxx로 알려진 IPV4와 16진수를 사용하는 IPV6가 있다.

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