How Does the Internet Work? 1탄!

Internet Addresses

인터넷은 컴퓨터의 글로벌 네크워트 이기 때문에 각각의 컴퓨터가 인터넷 접속을 위해서는 MUST HAVE 유니크한 주소가 필요하다.

인터넷 주소의 폼은 nnn.nnn.nnn.nnn 이며 n = 0~255 의 숫자로 이루어져 있다.

IP 주소라고도 잘 알려져 있다.

만약 너가 인터넷 서비스 Provider (ISP)를 통해 인터넷에 접속하면 usually 일정 기간동안의 임시 IP를 제공 받을 것이며 로컷 네트워트 (LAN)을 통해 인터넷에 접속하면 고정 IP 주소 혹은 종종 임시 IP 주소를 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 서버에서 받게 된다.

어떠한 경우에도 너의 IP 주소는 유니크한 주소이다.

Protocol Stacks and Packets

너의 컴퓨터는 유니크한 IP 주소로 인터넷에 연결 되었다. 그럼 이제 인터넷과 어떻게 소통하여 다른 컴퓨터와 연결 되는가?

너가 메세지를 보내고 싶다고 가정하자, 너의 메시지는 알파벳으로 TEXT 로 구성되어 있다. 하지만 인터넷을 통해 메시지를 보낼땐, 알파벳을 전자 신호로 바꾸어 인터넷을 통해 전달하고 상대방 컴퓨터에서 다시 알파벳 TEXT로 바뀌어야 한다.

이것을 가능케 해주는 것이 프로토콜 스택이다. 모든 컴퓨터는 인터넷을 통한 커뮤니케이트를 위해 이것이 필요하고 usually 컴퓨터 운영체제 시스템(윈도우, 유닉스 등)에 들어 있다.

인터넷에서 사용되는 프로토콜 스택은 두 가지 주요 통신 프로토콜이 사용되기 때문에 TCP/IP 프로토콜 스택이라고 한다.

만약 우리가 다른 컴퓨터의 메시지를 전달 하고자 할때 이루어 지는 과정은 이와 비슷할것이다.

1. 메세지는 너의 컴퓨터의 최상단 프로토콜 스택으로 부터 시작해서 아래로 내려간다.

2. 만약 메시지가 보내기에 너무 길면 각각의 스택 레이어에서 메세지를 작은 덩어리로 자른다. 데이터를 한번에 다룰수 있는 크기로 나눈다. 인터넷에선 이 크기를 패킷 이라 한다.

3. 패킷은 어플리케이션 레이어를 거쳐 TCP 레이어를 지나간다. 이땐 패킷은 port number 를 부여 받게 된다. 포트는 후에 설명하겠다. 짧게 말하자면 많은 프로그램은 TCP/IP 스택을 이용해 메시지는 보낸다. 우리는 어떤 프로그맹이 어느 컴퓨터로 메시지는 보내는지 알게 하기위해 특정 포트를 listening 하게 한다.

4. TCP 레이어를 지날때 패킷은 IP 레이어 역시 진행 한다. 이땐 패킷은 어느 주소가 목적지 인지 전달 받게 된다.

5. 이제 우리의 메시지 패킷은 포트 넘버와 IP 주소를 갖고 있다. 이제 보낼 준비가 된것이다. hardware 레이어는 우리의 알파벳 TEXT 패킷을 전자 신호로 바꾸고 인터넷 라인으로 보낸다.

6. 반대쪽 인터넷 라인 끝에 너의 ISP 는 인터넷에 직접 연결 되어 있다. ISPs 라우터를 통해 각각의 패킷이 가야하는 목적지를 정의하고 검사한다. 주로 패킷의 다음 목적지는 다른 라우터 이다. 라우터는 뒤에 설명 하겠다.

7. 어떻게든 그 패킷은 다른 컴퓨터에 전달 되고, 그림 에서와 같이 패킷은 아래에서 위의 순서로 TCP/IP 스택을 거쳐 처리 된다.

8. 패킷으 올라가며 처리가 될때 모든 라우팅 데이터와 보낸 컴퓨터의 스택에서 추가된 (IP 주소, 포트번호) 패킷에서 분리된다.

9. 데이터가 스택의 최상단에 도달 했을때, 패킷은 처음 메시지의 폼 상태로 재조립된다.

Networking Infrastructure

이제 너는 패킷이 내 컴퓨터에서 인터넷을 통해 다른 컴퓨터에게 전달되는 과정을 알고있다. 하지만 그 사이에선 무슨일이 일어날까? 무엇이 인터넷을 구성하고 있을까? 다음 사진을 보자.

이 그림은 다이어그램 1을 다시 자세한 디테일로 그린것 이다. 전화 네트워크를 통한 인터넷 서비스 공급자와의 물리적 연결은 추측하지 쉬었지만 그 이상의 설명이 필요할 수 있다.

ISP 는 전화 접속 고객의 모델 pool(풀)을 관리 한다. 이것은 컴퓨터의 몇몇 폼에 의해 이루어 진다.(usually a dedicated one) 이것은 backbone or dedicated line 라우터 모뎀풀에서 오는 데이터 플로우를 컨트롤 한다. 이 셋업은 포트 서버로 알려져 있다, 네트워크의 접속을 제공하기 때문이다. 빌링, 사용량 등의 정보는 대부분 여기서 모으게 된다.

패킷이 전화 네트워크와 ISP의 로컬 장비를 통과한 후 ISP의 backbone 또는 ISP가 대역폭을 구입한 backbone 으로 라우팅된다. 여기에서 패킷은 목적지인 주소가 5.6.7.8인 컴퓨터를 찾을 때까지 일반적으로 여러 라우터와 여러 backbone, 전용 회선 및 기타 네트워크를 통해 이동한다. 하지만 패킷이 인터넷을 통해 전달되는 정확한 경로를 안다면 좋지 않을까? 방법이 있다 ...

만약 너가 트레이스라우터 를 사용 한다면, 너는 패킷이 목적지에 도달 하기 위해 많은 것들을 거쳐 간다는것을 알아 차리게 된다. 종종 그것은 긴 이름을 갖고 있다 (such as) sjc2-core1-h2-0-0.atlas.digex.net and fddi0-0.br4.SJC.globalcenter.net. 이것은 이터넷 라우터들이 어디로 너의 패킷을 보낼 것인가 결정하는 것이다. 몇몇의 라우터는 다이어그램3의 모습을 보이지만, 그수가 많지 않다. 다이어그램 3은 심플한 네트워크 구성을 보여주기 위함이다. 실제 인터넷은 훨씬 더 복잡하다.

개인적으로 번역하여 의역과 오역이 있을수 있습니다. 한국어의 순서 처럼 매끄럽지 못하거나, 영어처럼 이해하는 순서로 되어 있을 수 있습니다.

(원문) http://web.stanford.edu/class/msande91si/www-spr04/readings/week1/InternetWhitepaper.htm