[컴퓨터 개론] 6장-02 네트워킹 및 인터넷: 인터넷의 구조

인터넷은 전 세계의 컴퓨터 네트워크가 연결되어 정보를 주고받을 수 있는 거대한 시스템입니다.

인터넷의 구조는 이 네트워크들이 어떻게 연결되고, 정보가 어떻게 전달되는지를 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.

이번 글에서는 인터넷의 구성 요소와 동작 방식을 설명하여 인터넷의 구조적 개념을 다루어보겠습니다.

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1. 인터넷의 주요 구성 요소

인터넷은 네트워크와 기기들이 함께 연결되어 데이터를 주고받는 복잡한 구조를 가지고 있습니다.

주요 구성 요소로는 클라이언트와 서버, 라우터, 프로토콜 등이 있습니다.

클라이언트와 서버

라우터

1.1 클라이언트와 서버

• 클라이언트(Client): 정보를 요청하는 주체로, 웹 브라우저나 메일 클라이언트와 같이 사용자가 요청을 보낼 때 주로 사용하는 장치입니다.
• 서버(Server)
  • 요청된 정보를 제공하는 주체로, 웹 페이지, 파일, 이메일 등의 데이터를 클라이언트에 전달합니다.
  • 서버는 다수의 클라이언트 요청을 처리하는 중앙 역할을 수행합니다.

1.2 라우터

라우터(Router)는 네트워크 간의 데이터 경로를 결정하는 장치로, 패킷을 목적지까지 전송하는 역할을 합니다.

라우터는 네트워크의 경로를 효율적으로 관리하며, 패킷의 목적지 IP 주소를 기반으로 최적의 경로를 찾아 데이터를 전달합니다.

1.3 네트워크 프로토콜

인터넷은 프로토콜을 통해 데이터를 전송하고, 각 프로토콜은 고유의 역할을 담당합니다.

대표적인 프로토콜로는 TCP/IP, HTTP, FTP, SMTP 등이 있으며, 데이터 전송 방식, 웹 페이지 접속, 파일 전송, 이메일 전송 등을 규정합니다.

HTTP

FTP

 

1.4 호스트(HOST)

인터넷에 연결된 컴퓨터나 서버를 가리키며, 데이터를 송수신하고 웹 페이지와 같은 서비스를 제공합니다.

각 호스트는 고유한 IP 주소를 가지고 있으며, 이를 통해 다른 장치와 통신할 수 있습니다.

1.5 스위치(Switch)

동일 네트워크 내 장치 간 데이터를 전달하며, 데이터를 각 장치로 효율적으로 전송합니다.

데이터 전송 속도와 네트워크 효율성을 높이는 역할을 합니다.

1.6 모뎀(Modem)

컴퓨터가 인터넷에 연결될 수 있도록 신호를 변환하는 장치입니다.

아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 전송하며, 주로 광대역 인터넷이나 DSL 인터넷에서 사용됩니다.

1.7 DNS(Domain Name System)

사용자가 쉽게 접근할 수 있도록 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 시스템입니다.

도메인 이름을 입력하면 DNS가 해당 IP 주소를 찾아 데이터 요청을 처리합니다.

1.8 ISP(Internet Service Provider)

인터넷 서비스 제공자로, 사용자가 인터넷에 연결할 수 있도록 서비스와 인프라를 제공합니다.

ISP는 네트워크 연결, IP 주소 할당, 데이터 전송 속도 등의 인터넷 환경을 지원합니다.

2. IP 주소와 도메인 네임 시스템(DNS)

IP 주소

인터넷에서 각 장치에는 IP 주소(Internet Protocol Address)가 부여되며, 이를 통해 데이터를 전송할 위치를 식별합니다.

IP 주소는 IPv4(예: 192.168.0.1)와 IPv6(예: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334) 두 가지 버전이 있습니다.

IP 주소는 인터넷상의 주소 역할을 하며, 모든 장치가 서로의 위치를 찾는 데 필수적입니다.

 

DNS(Domain Name System)

도메인 네임 시스템(DNS)은 IP 주소를 사람이 읽을 수 있는 도메인 이름(예: https://project-chan.tistory.com/)으로 변환하는 역할을 합니다.

DNS는 도메인 네임 서버를 통해 IP 주소와 도메인 이름을 매핑하며, 사용자가 기억하기 쉬운 형태로 인터넷을 사용할 수 있게 합니다.

3. 인터넷의 계층 구조

인터넷의 구조는 크게 응용 계층, 전송 계층, 네트워크 계층, 물리 계층의 네 가지 계층으로 나누어집니다.

각 계층은 특정 기능을 수행하며, 인터넷의 데이터 전송이 효율적이고 안정적으로 이루어지도록 돕습니다.

3.1 응용 계층

응용 계층(Application Layer)은 사용자가 직접 접하는 부분으로, 웹 브라우저나 이메일 클라이언트가 포함됩니다.

이 계층에서는 HTTP, SMTP, FTP와 같은 프로토콜이 사용되며, 최종 데이터가 전달되는 형태를 결정합니다.

3.2 전송 계층

전송 계층(Transport Layer)은 데이터의 전송을 담당하며, TCP와 UDP 프로토콜을 통해 데이터를 신뢰성 있게 전달하거나 빠르게 전달하는 방식을 선택할 수 있습니다.

이 계층에서는 데이터가 정확히 도착할 수 있도록 패킷을 재조립하거나 손실된 패킷을 재전송합니다.

3.3 네트워크 계층

네트워크 계층(Network Layer)에서는 데이터의 경로를 설정하고, 패킷이 여러 네트워크를 거쳐 목적지에 도달할 수 있도록 합니다.

IP 프로토콜이 이 계층에서 사용되며, 데이터의 목적지 주소를 설정하여 올바른 경로를 찾습니다.

3.4 물리 계층

물리 계층(Physical Layer)은 실제 데이터가 전송되는 하드웨어 계층으로, 케이블, 스위치, 라우터 등과 같은 물리적 장치가 포함됩니다.

이 계층에서는 0과 1로 이루어진 비트 형태의 신호를 통해 데이터를 전송합니다.

4. 인터넷을 통한 데이터 전송 과정

인터넷에서 데이터는 패킷(Packet)으로 나뉘어 전송됩니다.

패킷은 송신 측에서 나누어진 데이터 조각이며, 인터넷을 통해 목적지에 도달하면 다시 조립됩니다.

데이터 전송 과정은 다음과 같습니다.

1. 데이터 분할: 송신 측에서 데이터를 패킷으로 나누어 전송합니다.
2. 라우터 경로 설정: 각 패킷은 여러 라우터를 거쳐 최적의 경로로 이동합니다.
3. 재조립 및 전달: 수신 측에서 각 패킷을 재조립하여 원래의 데이터를 복원합니다.

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인터넷의 구조와 동작 방식을 이해하는 것은 우리가 매일 사용하는 웹, 이메일, 데이터 전송 과정에 대한 이해를 높이는 데 큰 도움이 됩니다.

네트워크와 인터넷의 원리를 알면 컴퓨터 시스템을 더욱 효율적으로 활용할 수 있게 됩니다.