본 내용은 책 "컴퓨터 네트워킹: 하향식 접근"을 바탕으로 작성된 글이다.
인터넷이란 무엇인가?
두 가지의 관점이 존재한다.
“nuts and bolts” view: 인터넷을 구성하는 기본적인 하드웨어 & 소프트웨어 구성요소에 대한 기술a service view: 분산 애플리케이션에 서비스를 제공하는 네트워킹 인프라스트럭처 관점에서의 인터넷을 기술
nuts and bolts view (구성요소로 본 인터넷)
인터넷은 전 세계의 수십억 개의 컴퓨터 장치들을 연결하는 컴퓨터 네트워크다.
hosts = end system (호스트 = 끝단 시스템)
여기서 호스트는 네트워크에 연결된 장치들을 의미한다.
pc, server, wireless, smartphone처럼 말단에 있는 장치들
각 호스트들은 네트워크 애플리케이션을 실행해 서로 데이터를 주고 받는다.
communication links (통신 링크)
- 통신 링크는 광섬유, 구리선, 무선, 위성 같이 다양한 종류가 있다.
- 다양한
전송률(transmission rate, 링크 대역폭 또는 bandwidth)을 이용해패킷(packet = 데이터)을 전송한다. - 전송률의 단위: bps(bits per second, 초당 비트 수)
- 패킷 스위치: 패킷 스위치는 데이터를 작은 덩어리인 ‘패킷’으로 나누어 네트워크를 통해 전달하는 장치다. 각각의 패킷은 네트워크를 통해 이동하며, 도착지에 도달하기 위해 중간의 라우터나 스위치를 통과하게 된다.
- router and switches: 라우터는 패킷이 이동할 경로를 결정하고, 스위치는 네트워크 내에서 패킷을 전달한다.
인터넷
- “network of networks”
- Interconnected ISPs
- ISP ex) skt, kt, Lg 유플러스 등
- 네이버 들어가려면 skt랑 kt 등에 따라 방법이 달라지는건 아니다 (interconnected)
- 종단 시스템에서 수행되는 분산 애플리케이션에게 서비스를 제공하는 인프라 구조
ISP(Internet Service Provider)
패킷 스위치와 통신 링크로 이루어진 네트워크다.
종단 시스템에게 다양한 네트워크 접속을 제공한다. (가정용 초고속 접속, 이동 무선 접속 등)
ISP들의 상호 연결: 인터넷은 종단 시스템을 서로 연결하는 것이기에 종단 시스템에 접속을 제공하는 ISP들도 서로 연결되어야만 한다. (하위 계층 ISP는 국가 & 국제 상위 계층 ISP를 통해 서로 연결하고, 상위 계층 ISP들은 서로 직접 연결된다.)
프로토콜(protocol)
- 인터넷에서 정보의 송수신을 제어한다. (protocols control sending, receiving of messages)
- 둘 이상의 통신 개체(entity)가 어떤 일을 함께 수행하려면 이들이 같이 인식하는 프로토콜 즉, 통신 규약이 필요하다.
- 프로토콜은 정보(메시지)를 주고 받을 때 형식(format)과 순서(order)를 정의할 뿐만 아니라, 메시지의 송수신과 다른 이벤트에 따른 행동들을 정의한다.
- TCP : Transmission Control Protocol
프로토콜과 인터넷 표준
인터넷에서 수많은 장치와 애플리케이션이 서로 정확히 통신하려면, 공통된 약속(프로토콜)을 기반으로 해야 한다.
이러한 프로토콜들은 인터넷 표준(Internet Standards) 으로 정의되며, 전 세계에서 일관되게 사용된다.
인터넷 표준은 주로 IETF(Internet Engineering Task Force) 에 의해 정의되며,
RFC(Request For Comments) 라는 문서 시리즈로 공개된다.
💡 예: TCP, IP, HTTP, DNS 등도 모두 RFC 문서로 표준화된 프로토콜이다.
계층적 구조로 본 인터넷
인터넷 프로토콜은 단일한 하나의 덩어리가 아니라, 서로 기능이 다른 계층(layer) 들로 나뉘어 설계된다.
이렇게 계층으로 나누면, 복잡한 네트워크 동작을 이해하고 구현하는 데 큰 도움이 된다.
대표적인 계층 모델: TCP/IP 5계층 구조
-
애플리케이션 계층 (Application Layer)
웹, 이메일, 파일 전송 등 사용자와 가장 가까운 계층.
예: HTTP, FTP, SMTP, DNS 등 -
전송 계층 (Transport Layer)
종단 간(end-to-end) 데이터 전달 담당.
예: TCP(신뢰성 보장), UDP(속도 중시) -
네트워크 계층 (Network Layer)
패킷을 목적지까지 전달.
예: IP -
데이터 링크 계층 (Data Link Layer)
인접한 노드 간 데이터 전송.
예: Ethernet, Wi-Fi -
물리 계층 (Physical Layer)
실제 전기 신호, 광 신호 등으로 비트를 전달하는 계층.
이처럼 인터넷은 하드웨어와 소프트웨어, 수많은 장비와 통신 기술,
그리고 수십 년에 걸쳐 축적된 표준 프로토콜들로 이루어진 거대한 인프라다.
