01. 인터넷은 어떻게 동작하는가

송민혁·2022년 7월 13일
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Internet

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인터넷(Internet)

인터넷은 컴퓨터로 연결하여 TCP/IP라는 통신 프로토콜 (통신 규약)을 이용해 정보를 주고받는 컴퓨터 네트워크이다. 인터넷이란 이름은 '네트워크의 네트워크'를 구현하여 모든 컴퓨터를 하나의 통신망 안에 연결(International Network)하고자 하는 의도에서 이를 줄여 인터넷(Internet)이라고 처음 명명하였던 데에 어원을 두고 있다.

인터넷 = 웹 ?

많은 사람들이 웹의 대중성 때문에 인터넷으로 동일시 여기는데, 사실은 그렇지 않다.
인터넷의 요소 중에 웹이 있는 것이다. 마치 인터넷이라는 도시 안에 웹이라는 집 한 채가 있는 것이다.

  • 인터넷: 전세계 컴퓨터들이 연결되어 데이터를 주고 받는 거대한 네트워크

  • 웹: 인터넷을 활용해서 HTML이라는 웹페이지를 주고 받을 수 있도록 팀 버너스리가 처음 고안한 서비스


팀 버너스리는 컴퓨터 사이에 정보를 주고 받기 위해 최초로 웹 브라우저와 웹 서버를 개발했다.
웹 브라우저와 웹 서버는 HTTP(통신 규약)에 맞게 HTML 파일을 주고 받는다고 생각하면 이해하기 쉽다.

인터넷 관련 용어

Wi-Fi, 셀룰러 네트워크, 클라우드, 패킷, WWW, 웹 브라우저, SSL, DNS

무선 인터넷

  • Wi-Fi

Wi-Fi는 'Wireless Fidelity'의 약자로, 무선 접속장치가 설치된 곳에서 전파나 적외선 전송 방식을 이용하여 일정 거리 안에서 무선 인터넷을 할 수 있는 근거리 통신망 기술을 말합니다.
인터넷 신호가 흐르는 유선 인터넷 신호를 기반으로 한 와이파이는 회선에 무선 공유기를 설치하여, 무선 공유기가 인터넷 신호를 무선 신호로 바꿔서 뿌려주는 원리를 가지고 있습니다.

  • 셀룰러 네트워크

셀룰러에서 셀(cell)은 이동 통신에서 하나의 기지국이 포괄하는 지역을 가리키는 개념이다.
넓은 지역을 작은 셀로 나누고 셀 중간에 위치한 기지국이 특정 주파수를 사용하여 서비스를 제공하고 있으며, 일정 거리 이상 떨어진 기지국에서 다시 동일한 주파수를 재활용하여 서비스를 제공한다.

클라우드

클라우드 컴퓨팅이란 인터넷 기반의 컴퓨팅을 말합니다. 인터넷 상의 가상화된 서버에 프로그램을 두고 필요할때마다 컴퓨터나 스마트폰 등에 불러와 사용하는 서비스입니다. 즉, 서버에 파일을 저장하고 인터넷을 통해 파일을 다시 다운받을 수 있게 하는 데이터베이스입니다.

패킷

패킷(packet)은 네트워크를 통해 전송하기 쉽도록 자른 데이터의 전송 단위이다. 본래는 소포를 뜻하는 용어로, 소화물을 뜻하는 패키지(package)와 덩어리를 뜻하는 버킷(bucket)의 합성어이다.

WWW

월드 와이드 웹(World Wide Web, WWW, W3)은 인터넷에 연결된 컴퓨터를 이용해 사람들과 정보를 공유할 수 있는 거미줄(Web)처럼 얼기설기 엮인 공간을 뜻하는 용어다.

World Wide Web Consortium (W3C)라는 조직에서 WWW을 위한 표준을 개발하고 장려한 조직이다.

웹 브라우저

웹 브라우저란 웹사이트를 다운로드하고 볼 수 있게 하는 컴퓨터 프로그램이다.

  • Internet Explorer
  • Safari
  • Chrome
  • etc

SSL

SSL(Secure Sockets Layer)은 암호화 기반 인터넷 보안 프로토콜입니다.
인터넷 통신의 개인정보 보호, 인증, 데이터 무결성을 보장하기 위해 Netscape가 1995년 처음으로 개발했습니다. SSL은 현재 사용 중인 TLS 암호화의 전신입니다.

SSL/TLS를 사용하는 웹사이트의 URL에는 "HTTP" 대신 "HTTPS"가 있습니다.

DNS

도메인 이름 시스템(DNS)은 사람이 읽을 수 있는 도메인 이름(예: www.amazon.com)을 머신이 읽을 수 있는 IP 주소(예: 192.0.2.44)로 변환합니다.

인터넷은 어떻게 동작하는가

IP, 라우터, 모뎀, ISP

  1. 컴퓨터 끼리는 유선 또는 무선으로 직접 연결시 통신을 할 수 있다.

  2. 그러나 직접연결 방식엔 물리적한계가 있으므로, 중간에서 라우터를 이용하여 더욱 간결하게 연결한다.

  3. 라우터와 라우터 끼리의 연결도 가능하다. 이를 통해 무한히 확장할 수 있다.

  4. 장거리에 있는 네트워크와 연결되기 위해선 모뎀이 필요하다.

  5. 이제 도달하고자 하는 네트워크에 메세지를 보내기 위해선 ISP를 이용한다.

  6. 네트워크에 연결된 모든 컴퓨터에는 IP 주소라는 고유한 주소가 있다.
    이를 인간이 기억하기 쉬운 형태로 만든 것이 ‘도메인 이름’이다.


두 개의 컴퓨터가 통신할 때 A라는 컴퓨터는 B라는 컴퓨터와 물리적으로 (또는 무선으로) 연결되어야 한다.

그러나 연결되는 컴퓨터의 수가 늘어날수록, 이러한 직접적인 연결은 매우 복잡한 구조를 형성하게 된다.

이 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 바로 라우터이다.
(라우터: 다수의 컴퓨터를 연결하는 특수한 소형 컴퓨터)

라우터에는 단 하나의 작업만이 있다. 주어진 컴퓨터에서 보낸 메세지가 올바른 대상 컴퓨터에 도착하는지 확인하는 것이다. A컴퓨터에서 B컴퓨터에 메세지를 보내기 위해 (또는 다른 컴퓨터에 보낼 때에도) 라우터를 거쳐야 한다.
라우터는 중간에서 올바른 대상 컴퓨터에 전달하는 역할을 한다. 이 라우터를 시스템에 추가하면 10대의 컴퓨터 네트워크에 10개의 케이블만 필요하게 된다.

하지만, 인터넷은 고작 몇십단위의 연결로 이루어지지 않는다. 무수히 많은 컴퓨터가 연결될 수 있어야 한다. 그래서 컴퓨터를 라우터에 연결하고, 라우터는 또 다른 라우터와 연결하여 무한히 확장할 수 있다. 단일 라우터 하나로 그렇게 큰 단위의 컴퓨터를 연결하는것은 무리가 있다.

하지만, 여기서 생각해보아야 할 것이 있다. 아주 먼 거리의 네트워크와 연결은 어떻게 할 것인가? 이다.

전화기 기반의 시설은 이미 전세계와 연결되어 있으므로 우리가 필요로 하는 완벽한 배선이라고 할 수 있다. 따라서 우리는 우리의 네트워크를 전화 시설과 연결함으로써 이 문제를 해결할 수 있고, 그러기 위해선 모뎀이라는 특수 장비가 필요하다.
(모뎀: 네트워크의 정보를 전화 시설에서 처리할 수 있는 정보로 바꾸며, 그 반대의 경우도 마찬가지로 수행하는 장치)

이제 우리의 네트워크에서 도달하려는 네트워크로 메세지를 보낼 수 있어야 한다.
이 과정에선 인터넷 서비스 제공 업체 ISP (Internet Service Provider)에 연결해야 한다.
(ISP: 모두 함께 연결되는 몇몇 특수한 라우터를 관리하고 다른 ISP의 라우터에도 엑세스할 수 있는 회사)

https://namu.wiki/w/%EC%9D%B8%ED%84%B0%EB%84%B7

https://opentutorials.org/course/1688/9334

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%85%80_(%EC%9D%B4%EB%8F%99_%ED%86%B5%EC%8B%A0)

https://velog.io/@jiseung/01-how-does-the-internet-work

https://developer.mozilla.org/ko/docs/Learn/Common_questions/How_does_the_Internet_work

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