인터넷은 어떻게 동작하는가?

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

인터넷은 어떻게 동작하는가?

 

면접을 준비하면서 많은 부족함을 느끼게 되었다.

그래서 처음부터 기초를 정리하기 위해 백엔드 개발자 로드맵을 보면서 하나하나 정리해 나가려고 한다.

 

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요약

인터넷은 컴퓨터들이 서로 통신 가능한 거대한 네트워크이다.

 

인터넷은 1960년대 미 육군에서 기금한 연구프로젝트에서 시작되었다. 이후 1980년대에 많은 국립대학과 비공개 기업의 지원으로 공공의 기반으로 변화되었다. 인터넷을 지원하는 다양한 기술은 시간이 지남에 따라 진화했지만 작동방식은 그다지 변하지 않았다. 인터넷이란 모든 컴퓨터를 연결하고 어떤일이 있어도 연결 상태를 유지할 수 있는 방법을 찾는 방법이다.

 

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단순 네트워크

두개의 컴퓨터가 통신이 필요할때 우리는 다른 컴퓨터와 물리적으로 (이더넷 케이블) 또는 무선(WiFi, Bluetooth)으로 연결되어야 한다. 이러한 네트워크는 두 대의 컴퓨터로 제한되지 않는다. 원하는 만큼의 컴퓨터를 연결 할 수 있다. 그러나 이렇게 연결 할 수록 연결은 매우 복잡해지는데 예를들어 10대를 연결하려면 각 컴퓨터끼리 연결한 (10*9)/2 = 45개의 케이블이 필요하게 된다. 이러한 형태를 그물형 접속형태(mesh topology)라고 한다. 그물형 네트워크에서는 n(n-1)/2 개의 전이중 모드 링크가 필요하다.  이러한 문제를 해결하기 위해 네트워크의 각 컴퓨터는 라우터라고 하는 특수한 소형 컴퓨터에 연결된다. 이 라우터는 주어진 컴퓨터에서 보낸 메시지가 올바른 대상 컴퓨터에 도착하는지 확인한다. 예를 들어 컴퓨터 B에게 메시지를 보내려하면 컴퓨터 A는 메시지를 라우터에게 보내야 하며, 라우터는 메시지를 B 로 전달한다. 라우터는 이때 메시지가 다른 컴퓨터에 가지않도록 동작해야 한다. 이 라우터를 시스템에 추가하면 10대의 컴퓨터 네트워크에는 10개의 케이블만 필요하게 된다. 각 컴퓨터마다 단말 플러그와 10개의 플러그가 있는 하나의 라우터만 있으면 되는것이다.

 

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네트워크 속의 네트워크

작은 규모의 컴퓨터 연결은 위와같이 해결한다고 하면 수백, 수천, 수십억 대의 컴퓨터를 연결하는 것은 어떨까? 단일 라우터를 그 정도까지 확장을 할 수는 없기때문에 라우터도 컴퓨터와 마찬가지로 라우터끼리 연결을 한다. 컴퓨터를 라우터에 연결하고, 라우터에서 라우터로, 우리는 무한히 확장을 할 수 있다. 이러한 네트워크는 우리가 인터넷이라고 부르는 것에 매우 가깝지만, 우리는 뭔가를 놓치고 있다. 우리는 우리의 목적에 맞게 네트워크를 구축했지만 집과 다른 지역사이에 아주 먼 곳까지 케이블을 연결할 수는 없다. 이러한 문제를 어떻게 처리할까? 전화기반의 시설은 이미 세계 어느곳과도 연결이 되어있으므로 우리는 이것을 이용한다. 따라서 우리는 네트워크를 전화시설과 연결하기 위해 모뎀이라는 특수장비가 필요하게 된다. 이 모뎀은 우리 네트워크의 정보를 전화시설에서 처리 할 수 있는 정보로 바꾸게 되며, 반대의 경우도 가능하다. 그래서 우리의 네트워크는 전화시설에 연결되게 된다. 다음 단계는 우리의 네트워크에서 도달하려는 네트워크로 메시지를 보내는 것이다. 그러기 위해 네트워크를 인터넷 서비스 제공업체(Internet Service Provier, ISP)에 연결한다. ISP는 모두 함께 연결되는 몇몇 특수한 라우터를 관리하고 다른 ISP의 라우터에도 엑세스 할 수 있는 회사이다. (한국에서는 KT, SK, LG로 볼 수 있다.) 따라서 우리 네트워크의 메시지는 ISP 네트워크를 통해 대상 네트워크로 전달된다. 인터넷은 이러한 전체 네트워크 인프라로 구성되게 된다.

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인터넷과 웹

인터넷과 웹이 같은것을 의미할까? 앞에서 보았듯이 인터넷은 수십억대의 컴퓨터를 모두 연결하는 기술 인프라이다. 인터넷은 인프라이며, 웹은 그 인프라 위에 구축된 서비스이다. 웹 뿐만 아니라 인터넷 위에 구축된 다른 서비스들(이메일, IRC 등)도 있음을 알아야 한다.