인터넷의 작동방식

인터넷은 전 세계 컴퓨터가 서로 통신할 수 있게 하는 방대한 시스템이다. 인터넷이 작동하는 방식을 고수준에서 설명하면 다음과 같다.

1. 기본 구성 요소

• 클라이언트와 서버: 인터넷은 클라이언트(컴퓨터, 스마트폰 등)와 서버(웹사이트, 데이터 등을 저장하는 컴퓨터)로 구성된다. 클라이언트는 정보를 요청하고, 서버는 이를 제공한다.
• IP 주소: 인터넷에 연결된 모든 장치는 고유한 IP(인터넷 프로토콜) 주소를 가지고 있으며, 이를 통해 식별된다. IP 주소에는 IPv4(예: 192.168.1.1)와 IPv6(예: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334) 두 가지 버전이 있다.
• DNS(도메인 이름 시스템): DNS는 사람이 읽을 수 있는 도메인 이름(예: www.example.com)을 컴퓨터가 사용하는 IP 주소로 변환한다.

2. 네트워킹 및 데이터 전송

• 패킷: 인터넷을 통해 전송되는 데이터는 작은 조각인 패킷으로 나뉜다. 각 패킷에는 데이터의 일부와 목적지 IP 주소가 포함된다.
• 프로토콜: 인터넷은 다양한 프로토콜에 의존한다:
  • TCP/IP(전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜): 패킷이 올바른 순서로 전송되고 데이터 무결성이 유지되도록 한다.
  • HTTP/HTTPS(하이퍼텍스트 전송 프로토콜 / 보안): 웹 페이지 전송에 사용된다.
  • FTP(파일 전송 프로토콜): 파일 전송에 사용된.

3. 라우팅 및 인프라

• 라우터: 패킷을 인터넷을 통해 전달하는 장치이다. 라우터는 패킷이 출발지에서 목적지로 가는 최적의 경로를 결정한다.
• ISP(인터넷 서비스 제공자): 인터넷에 접속할 수 있도록 제공하는 회사이다. ISP는 클라이언트를 더 큰 인터넷 인프라에 연결한다.
• 백본 네트워크: 인터넷의 핵심을 이루는 고용량 네트워크이다. 주요 ISP 및 조직이 소유한 상호 연결된 네트워크이다.

4. 데이터 흐름

1. 사용자 요청: 웹 브라우저에 URL을 입력하면 브라우저는 DNS 서버에 웹사이트의 IP 주소를 요청한다.
2. DNS 해석: DNS 서버는 도메인 이름을 IP 주소로 변환하여 브라우저에 반환한다.
3. 연결 설정: 브라우저는 IP 주소를 사용하여 TCP/IP 프로토콜을 통해 웹 서버와 연결을 설정한다.
4. 데이터 교환: 웹 서버는 요청된 웹 페이지 데이터를 패킷 형태로 브라우저에 전송한다. 브라우저는 이 패킷을 재조립하여 웹 페이지를 표시한다.
5. 라우팅: 패킷은 다양한 라우터와 네트워크를 통해 목적지에 도달할 때까지 이동한다. 각 라우터는 패킷의 목적지 IP 주소를 검사하고 이를 적절히 전달한다.

5. 보안 및 암호화

• 암호화: HTTPS는 HTTP의 암호화 버전으로, SSL/TLS(보안 소켓 계층 / 전송 계층 보안)를 사용하여 클라이언트와 서버 간의 데이터 전송을 보호한다.
• 방화벽: 미리 정해진 보안 규칙에 따라 들어오고 나가는 네트워크 트래픽을 모니터링하고 제어하는 보안 시스템이다.
• VPN(가상 사설망): 인터넷을 통해 안전하고 암호화된 연결을 생성하여 프라이버시와 보안을 제공한다.