[Back-End] 인터넷의 작동원리 인터넷을 어떠한 방식으로 작동하나?

 

인터넷은 전 세계의 컴퓨터와 네트워크를 연결하는 거대한 하나의 시스템으로, 정보를 공유하고 통신할 수 있도록 도와주는 광대한 네트워크입니다. 인터넷의 작동 원리는 여러 계층적 구조와 프로토콜(규약)을 기반으로 작동합니다.

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1. 인터넷의 기본 구성 

인터넷은 다음과 같이 주요 구성 요소로 이루어져 있고 각각 다른 역할을 담당합니다.

• 클라이언트(Client): 정보를 요청하는 장치(예: 컴퓨터, 스마트폰)
• 서버(Server): 정보를 제공해주는 장치 (예: 웹 서버, 데이터베이스 서버)
• 네트워크(Network): 클라이언트와 서버를 연결하는 통신망(예: 라우터, 스위치, 케이블, 무선 연결)
• 프로토콜(Protocol): 데이터 통신을 위한 규칙 (예: HTTP, TCP/IP, DNS)

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2. 인터넷의 작동 원리

• 사용자의 요청
  
  • 인터넷은 사용자가 웹 브라우저에 URL(www.abcd.com)을 입력해 링크로 들어가고 앱에서 데이터를 요청.
  • 이러한 요청은 클라이언트(사용자 장치)에서 시작
• DNS 조회
  
  • 인터넷 도메인 이름(www.abcd.com)은 사람이 이해하기 쉬운 주소이나, 인터넷은 IP 주소 (0.0.0.0)를 사용해 통신함
  • DNS(Domain Name System)는 도메인 이름을 IP 주소로 변환
    • 브라우저는 DNS 서버에 도메인 이름을 보내 해당 도메인의 대한 IP주소를 받음
• 데이터 전송 준비
  
  • 클라이언트는 서버와 통신하기 위한 데이터를 작은 단위인 패킷(Packet)으로 나눔
  • 각 패킷에 출발지 IP, 목적지 IP, 데이터 조각 등 포함
• 라우팅(Routing)
  • 패킷은 인터넷을 통해 서버로 전송
  • 라우터(Router)는 패킷을 목적지까지 최적의 경로로 전달
  • 패킷은 여러 네트워크와 라우터를 거쳐서 서버에 도달
• 서버 응답
  • 서버는 클라이언트의 요청을 처리, 요청된 데이터(웹 페이지, 파일)를 다시 패킷으로 나눠 클라이언트로 전송
• 데이터 재조립
  
  • 클라이언트는 서버로부터 받은 패킷을 원래 데이터로 재조립
  • 웹 브라우저에 HTML, CSS, JavaScript 파일을 랜더링해 사용자에게 웹 페이지를 표시

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3. 인터넷의 핵심 기술

인터넷을 작동하게 하는 주요 기술 과 개념은 아래와 같습니다.

• TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
  
  • 인터넷의 기본 통신 프로토콜
  • IP: 데이터 패킷의 주소를 지정하고 라우팅
  • TCP: 데이터를 안정적으로 전송, 패킷의 순서와 무결성 보장
• HTTP/HTTPS (HyperText Transfer Protocol/Secure)
  • 웹 브라우저와 서버 간 통신을 위한 프로토콜
  • HTTPS는 SSL/TLS를 사용해 데이터를 암호화
• DNS (Domain Name System)
  • 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 시스템
• Router & Switch 
  • Router(라우터): 패킷을 목적지까지 전달하는 장치
  • Switch(스위치): 네트워크 내부에 장치들을 연결하고 데이터를 전송
• 패킷 스위칭(Packet Switching)
  • 데이터를 작은 패킷으로 나눠 전송하는 기술
  • 각 패킷은 독립적으로 전송되어 목적지에서 재조립
• 클라우드와 데이터 센터
  • 대규모 서버와 저장 장치를 통한 인터넷 서비스 제공
  • 예: Google, Amazon, MicroSoft 클라우드 서비스

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4. 인터넷의 계층 모델(OSI)

인터넷 통신의 계층 모델은 총 7계층으로 나뉜 OSI 모델입니다.

• 물리 계층 (Physical Layer): 전기 신호, 광신호로 데이터 전송
• 데이터 링크 계층 (Data Link Layer): MAC 주소를 사용한 장치 간의 통신
• 네트워크 계층(Network Layer): IP 주소를 사용한 라우팅
• 전송 계층(Transport Layer): TCP/UDP를 사용한 데이터 전송
• 세션 계층(Session Layer): 통신 세션 관리
• 표현 계층(Presentation Layer): 데이터 암호화, 압축
• 응용 계층(Application Layer): HTTP, FTP, DNS 등 애플리케이션 프로토콜

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5. 인터넷의 특징

• 분산형 구조: 중앙 집중식 시스템이 아닌, 여러 네트워크가 연결된 형태
• 확장성: 새로운 장치와 네트워크를 쉽게 추가
• 개방성: 표준 프로토콜을 통한 다양한 장치와 시스템 호환

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