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How does the internet work? 인터넷 작동원리 How does the internet work? 인터넷 작동원리 MDN
IP주소
인터넷에 연결된 컴퓨터는 각각의 고유한 주소가 있어야 하고 그러한 주소를 IP주소라고 한다. 두 컴퓨터에서 데이터를 주고 받을 때 메시지는 텍스트에서 0과 1의 데이터로 변환된 다음 다시 텍스트로 변환되어야 할 것이다. 이는 프로토콜 스택을 통해 가능하다.
TCP/IP 프로토콜 스택
클라이언트와 서버간에 데이터를 신뢰성있게 전달하기 위해 만들어진 프로토콜을 TCP/IP 프로토콜 스택이라고 부른다. TCP와 IP는 각각 다른 계층에서 동작하는 프로토콜이지만 TCP/IP 프로토콜 스택이라고 묶어 부른다. TCP/IP 프로토콜 스택은 다음 4개의 계층으로 이루어진다.
- 전송 계층 : TCP는 포트 번호를 사용하여 컴퓨터의 특정 응용 프로그램으로 패킷을 보냄
- 네트워크 인터넷 계층 : IP 주소를 사용하여 패킷을 특정 컴퓨터로 보냄.
- 물리하드웨어 계층 : 이진 패킷 데이터를 네트워크 신호로 변환하고 그 반대로 변환
A컴퓨터에서 B컴퓨터로 문자메시지를 보낸다고 가정한다면.
- 메시지의 크기가 크면 각 계층에서 더 작은 데이터로 나누게 되는데 이러한 청크를 패킷이라고 부른다.
- 패킷은 응용 계층을 통과하여 TCP 계층으로 이동하고 이때 각 패킷에는 포트 번호가 할당된다.
- 패킷은 다음 계층인 IP계층으로 이동해서는 이동되어야하는 B컴퓨터의 IP주소를 수신한다. 포트번호와 IP주소가 있으니 전송 준비는 다 완료된 것이다.
- 물리 계층으로 이동한 패킷은 전자신호로 변환되고 전화선을 통해 전송된다.
- B컴퓨터쪽의 전화선 끝에는 ISP가 인터넷과 직접적으로 연결되어 있다. ISP 라우터는 각 패킷의 대상 주소를 검사하고 보낼 위치를 결정한다.
- 결국 패킷은 B컴퓨터로 이동된다.
- 물리계층에서 응용계층으로 이동하면서 패킷에 붙어있던 데이터들이(IP주소, 포트 번호) 제거된다.
- 이로서 A 컴퓨터에서 보냈던 메시지 그대로 B 컴퓨터에 보여지게 된다.
간단하게 데이터가 전달되는 원리는 위와 같다.
위에서 언급되는 계층은 OSI-7 계층에 포함된다.
인터넷 인프라
간단하게 컴퓨터 두대가 서로 데이터를 공유하기 위해서는 물리적인 케이블로 두 컴퓨터가 연결되어 있거나 무선으로 연결되어야한다. 만약 모든 컴퓨터와 모든 컴퓨터를 연결한다고 한다면 아래와 같이 연결해야 할 것이다.
위의 사진은 10대만 다루고 있지만, 만약 오천만 개의 컴퓨터를 연결하고자 한다면 굉장히 많은 선들이 얽힐 것이고 관리도 어렵고 선을 구분하기 도 어려울 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 라우터가 등장했다.
각 컴퓨터는 라우터에 연결되고 라우터가 데이터의 흐름을 관리하고 제어해주는 것이다. 하지만 이 역시도 단일 라우터가 여러 대의 컴퓨터를 담당하고 있는 만큼 과부하가 올 수 있으므로 그리 좋지 않은 모델인 것이다. 라우터 또한 하나의 컴퓨터이므로 라우터 간의 연결도 아래와 같이 가능하다.
그러나 위의 모델은 거리적인 제한이 있다. 하지만 이미 가능한 네트워크가 있고 그것은 바로 전화 인프라다. 컴퓨터 네트워크를 전화 시설과 연결하기 위해 모뎀이라는 장비가 필요하다. 모뎀은 컴퓨터 네트워크 정보를 전화시설에서 처리할 수 있는 정보로 바꾸고 그 반대의 경우도 처리한다.
