[Internet] How does the internet work?

'인터넷(Internet)'이란 여러 통신망을 하나로 연결한다는 의미의 Inter-Network 라는 말에서 시작되었으며,
전 세계 컴퓨터들을 하나로 연결하는 거대한 컴퓨터 통신망을 의미합니다.
이러한 인터넷은 클라이언트와 서버로 구성되며, TCP/IP라는 기본 프로토콜을 통해 제공되고 있습니다. 

TCP/IP는 인터넷 프로토콜 중 가장 중요한 역할을 하는 TCP와 IP의 합성어로 인터넷 동작의 중심이 되는 통신규약입니다. TCP/IP는 데이터의 흐름을 관리하고, 데이터의 정확성 여부를 확인하며, 패킷을 목적지까지 전송하는 역할을 담당합니다.

'TCP'는 전체 데이터가 목적지까지 정확하게 전송될 수 있도록 데이터의 흐름을 조절하여 성공적인 전송을 보장합니다.
'IP'는 데이터를 목적지까지 정확하게 옮겨주는 역할을 합니다.

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TCP 프로토콜

IP 프로토콜 위에서 연결형 서비스를 지원하는 전송계층 프로토콜로, 인터넷 환경에서 기본으로 사용합니다. TCP프로토콜은 연결형 서비스를 제공하고, 전이중 방식의 양방향 가상 회선을 제공합니다. 그리고 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장합니다.

IP 프로토콜

호스트 주소 표기, 패킷 분할에 관한 기능을 지원하지만, End-to-End 형식의 오류 제어나 흐름 제어 기능은 제공하지 않습니다. IP프로토콜은 비연결형 서비스를 제공하고, 패킷을 분할, 병합하는 기능을 수행합니다. 그리고 데이터에 대한 검증은 제공하지 않고 헤더에 대한 검증만 제공합니다. 마지막으로 최선을 다해서 전송하지만 오류에 대해서는 책임을 지지 않겠다는 Best Effort 원칙에 따른 전송 기능을 제공합니다.

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인터넷의 구성과 동작

두 대의 컴퓨터를 연결하기 위해서는 케이블이 하나만 있으면 됩니다.

두 대의 컴퓨터를 케이블로 연결한 모습

 

하지만 여러 대의 컴퓨터를 연결하기 위해서는 케이블이 매우 많이 필요하게 됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 각 컴퓨터는 ‘라우터’ 라고 하는 특수한 소형 컴퓨터에 연결을 합니다.

라우터로 컴퓨터를 연결한 모습

각각의 컴퓨터 들은 라우터에 연결을 하고 라우터가 다른 컴퓨터들과 연결을 가능하게 해줍니다. 거리가 가깝다면 모든 컴퓨터들을 라우터에 연결하고 라우터 간 연결을 통해 확장이 가능하지만 아주 먼 거리에서는 문제가 생깁니다.

라우터 간 연결을 통해 확장한 모습

이러한 문제는 전화기 기반의 시설을 이용하면 해결할 수 있습니다. 전화기 기반의 시설은 전 세계 어느 곳이든 연결이 되어 있기 때문에 모든 컴퓨터를 연결하는데 완벽한 배선이라고 할 수 있습니다. 그래서 '모뎀'이라는 특수 장비를 통해 인터넷 서비스 전화시설에 컴퓨터를 연결하게 됩니다.

라우터를 통해 연결한 네트워크를 모뎀을 통해 전화시설과 연결한 모습

그리고 ISP(인터넷 서비스 제공 업체)는 모두 함께 연결되는 몇몇 특수한 라우터를 관리하고 서로를 연결 시켜주는 회사인데 'ISP' 네트워크를 통해 전 세계 컴퓨터들이 연결이 되는 네트워크 인프라가 구성이 됩니다.

이러한 네트워크를 인터넷이라고 하고 위와 같은 원리로 전세계를 연결하고 있습니다.

 

결론

인터넷이라는 단어는 많이 들어서 알고 있다고 생각했습니다.
하지만 인터넷에 대해서 누군가 물어봤을때 정확하게 답변을 하지 못했습니다.

인터넷에 대해서 정리를 하면서
인터넷은 "서버와 컴퓨터로 구성되며 TCP/IP 프로토콜 아래서 정보 교환을 위해 하나로 연결되어 있는 거대한 통신망"
이라고 말할 수 있게 되었고 TCP/IP프로토콜에 대해서도 개념 정리를 하는 시간이 되었습니다.

누군가 인터넷에 대해서 물어봤을 때 답변을 하지 못한다면
인터넷에 대해 정리를 해보면서 개념정리를 해볼 필요가 있습니다.

[참고]

1. http://www.tcpschool.com/webbasic/intro

2. https://dany-it.tistory.com/50

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