인터넷은 어떻게 동작하는가?

홍산의·2023년 3월 1일
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2023백엔드로드맵

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📌how does the internet work?

📖요약

  • 인터넷은 유무선으로 연결되어있는 컴퓨터를 통해 상호간 통신을 하는것

📎 단순 네트워크

두 개이상의 컴퓨터가 통신이 필요할 때, 우리는 다른 컴퓨터와 물리적(이더넷 케이블) 또는 무선(와이파이, 블루투스 등) 으로 연결되어야 한다.

이러한 연결은 두 대의 컴퓨터로 제한되지 않으며 원하는 만큼의 컴퓨터를 연결할 수 있다. 하지만 그렇게 연결할 수록 매우 복잡해진다. 예를 들어 10대의 컴퓨터를 연결하기 위해서는 컴퓨터당 9개의 플러그가 달린 45개의 케이블이 필요하다.

이렇게 되면 너무 복잡해지기 때문에 네트워크의 각 컴퓨터는 '라우터' 라고 하는 소형 컴퓨터에 연결하는 것으로 해결 할 수 있다. 라우터는 주어진 컴퓨터에서 보낸 메시지가 올바른 대상 컴퓨터에게 도착하는지 확인한다.

이 라우터를 시스템에 추가하면 아래 그림처럼
10대의 컴퓨터 네트워크에는 10개의 케이블만 있으면 된다. 각 컴퓨터마다 단일 플러그와 10개의 플러그가 있는 하나의 라우터가 필요하다.

📎 네트워크 속의 네트워크

지금까지는 아주 소량의 컴퓨터들과 연결하는 것 이므로 단일 라우터로 충분히 사용가능하지만 컴퓨터의 수가 수백, 수천, 수십억 대의 컴퓨터를 연결하려 한다면?
당연히 문제가 생길 수 밖에 없다. 위 라우터에 관한 설명중 라우터는 일종의 컴퓨터 라고 언급하였다. 그렇다면 라우터끼리 연결한다면?

위 그림과 같이 컴퓨터를 라우터에 연결하고, 라우터에서 라우터로 무한히 확장할 수 있다. 더 쉬운 이해를 위해 라우터의 확장 예시 그림을 첨부한다.

이런식으로 거미줄처럼 모두가 연결 되어 있는 네트워크가 만들어진다.
이런 네트워크는 우리가 인터넷이라 부르는 것에 매우 가깝지만, 이것은 근거리 통신에 가깝다.
우리가 말하는 인터넷이란 아주 먼 거리의 컴퓨터와도 연결되어야 한다.
그래서 우리는 이미 전세계에 연결되어있는 전력 및 전화케이블을 활용한다.
우리의 네트워크를 전화시설과 연결하기 위해선 모뎀이라는 특수한 장비가 필요하다. 이 모뎀은 우리 네트워크의 정보를 전화 시설에서 처리 할 수 있는 정보로 바꾸며 반대도 마찬가지이다.

우리의 네트워크가 전화시설에 연결되고 그 다음단계는 우리의 네트워크에서 도달하려는 네트워크로 메시지를 보내는 것이다. 그러기 위해 네트워크를 인터넷 서비스 제공 업체(Internet Service Provider, ISP)에 연결한다. ISP는 모두 함께 연결되는 몇몇 특수한 라우터를 관리하고 다른 ISP의 라우터에도 액세스 할 수 있는 회사이다. 따라서 우리 네트워크의 메시지는 ISP 네트워크를 통해 대상 네트워크로 전달된다. 인터넷은 아래 그림처럼 전체 네트워크 인프라로 구성된다.

📎 컴퓨터 찾기

컴퓨터에 메시지를 보내려면 메시지를 받을 특정 컴퓨터를 지정해야한다. 따라서 네트워크에 연결된 모든 컴퓨터에는 IP주소(Internet Protocol Address)라는 고유한 주소가 있으며 주소는 점으로 구분 된 네개의 숫자로 구성된 주소이다. 예를들어 192.168.0.1 과 같다.
컴퓨터는 이런 주소로 다른 컴퓨터를 찾아가는데 문제가 없지만 컴퓨터를 사용하는 우리는 저러한 IP주소를 기억하기 어렵다. 그래서 우리는 '도메인 이름' 이라는 사람이 읽을 수 있는 IP주소의 이름을 지정할 수 있다. 우리가 알고있는 구글도 'google.com' 이것이 도메인 이름이고 IP주소는 따로 있다. 사용에 용이하도록 우리는 도메인 이름을 부여한 것이다.

📎 인터넷과 웹

웹 브라우저를 사용하여 웹을 탐색 할 때 일반적으로 도메인 이름을 사용하여 웹 사이트에 접속한다. 그렇다고 인터넷과 웹이 같다고 할 수 있을까? 사실 그렇게 간단하지 않다. 위에서 말했듯 인터넷은 수십억 대 이상의 컴퓨터들을 모두 연결하는 기술 인프라이다. 이러한 컴퓨터들 중 일부는 '웹 서버'로서 웹 브라우저가 이해할 수 있는 서비스를 제공한다.
인터넷은 인프라이며, 웹은 그 인프라 위에 구축된 서비스이다.
웹 뿐만이 아니라 인터넷 위에 구축된 다른 서비스들(이메일,IRC 등)도 있음을 알아두어야 한다.

마치며

오늘은 인터넷이 어떻게 동작하는지 공부하였다.
참고 사이트는 "이곳" 이다.
벨로그를 쓰면서 어떻게 써야 읽기 쉬울지 고민을 했지만 고민만 하다가는 오늘 목표를 미룰 것 같아서 하나하나 쓰면서 점점더 가독성 좋은 글을 많이 쓰고 싶다는 목표가 생겼다.
다음 시간에는 "What is HTTP?" 에 관해 글을 쓰겠다.

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