인터넷은 어떻게 연결되나?? 프로토콜과 매커니즘
63, 표준과 프로토콜의 세계
모든 네트워크에서, 특히 인터넷에서 오는 데이터를 어떤 형식으로 구성할지, 누가 먼저 말할 것이고 어떤 응답이 이어질 수 있는지, 오류를 어떻게 처리할지 등에 대한 합의는 프로토콜(protocol)로 처리된다. 프로토콜은 일반적인 대화에서 이루어지는 약속과 어느 정도 비슷하다. 즉, 상대방과 소통하기 위한 일련의 규칙이다. 하지만 네트워크 프로토콜은 사회적 관습이 아닌 기술적 고려 사항에 바탕을 두며, 사회 조직에 적용되는 가장 엄격한 규칙보다도 훨씬 더 엄밀하게 정의되며 이런 규칙이 반드시 필요함.
정보 형식화 방법, 교환 방법, 컴퓨터 식별, 인가방법, 실패했을 때 할 일 등에 대한 프로토콜과 표준에 모두 동의해야 한다.여기에는 정부, 기업, 산업협회 또는 유엔 ITU 같은 명목상 객관적이거나 중립적인 기구가 만들겠지만, 결국 규칙을 준수하는데 모든 이들의 동의가 필요하다.
인터넷은 대부분 정부 독점이거나 엄격히 규제된 회사에 의해 운영되었던 전통적인 전화 시스템의 통제된 환경에 비하면 무질서 상태에 가깝다. 그러나 정치적, 상업적 압력 때문에 인터넷은 초창기보다 덜 자유분방해졌고 구속은 더 심해졌다.선례가 될 수 있는 전화 시스템은 다양한 국가의 서로 다른 장비를 연결하면서도 전 세계적으로 잘 작동하고 있다. 그렇기에 이러한 문제가 해결될 여지가 있음은 분명하다.
64, 인터넷이 가능한 매커니즘
인터넷의 시작을 간략히 알아보면, 인터넷은 1960년대에 멀리 떨어진 위치에 있는 컴퓨터를 연결하는 네트워크를 구축하려는 시도에서 시작됐다. 프로젝트의 자금을 대부분 미국 국방성의 고등연구계획국(Advanced Research Projects Agency, ARPA)에서 지원받았고, 이렇게 만들어진 네트워크는 아파넷(ARPANET)이라고 불리게 됐다.
원래 아파넷 자체는 대학교 컴퓨터과학부와 연구 기관을 연결할 목적이었지만, 이후 1990년대에 상업적 영역으로 퍼져 나갔고 언젠가부터 '인터넷'이라 부르게 됐다.
오늘날 인터넷은 느슨하게 연결된 수백만 개의 독립적인 네트워크로 구성되어 있다. 가까이 있는 컴퓨터끼리 근거리 통신망, 주로 무선 이더넷이 사용된다. 다음으로 이 근거리 네트워크들이 게이트웨이 또는 라우터를 통해 다른 네트워크에 연결되는데, 이들은 한 네트워크에서 다음 네트워크로 정보 패킷을 라우팅 하는데 전문화된 컴퓨터를 말한다.
각 네트워크는 집, 사무실, 기숙사에 있는 컴퓨터나 전화 등 여러 호스트 시스템을 연결할 수 있다. 가정 내 개별 컴퓨터는 주로 무선 통신으로 라우터에 연결되고, 라우터는 케이블이나 DSL로 ISP(I:nternet Service Provide, 인터넷 서비스 제공업체)에 연결된다. 반면 사무실에 있는 컴퓨터는 유선 이더넷 연결을 사용하기도 한다.
그리고 정보는 패킷이라는 덩어리로 네트워크를 통해 이동한다. 이는 형식이 지정된 일련의 바이트다. 패킷의 일부에는 주소 정보가 있고 마지막 정보에는 페이로드(payload)가 있습니다.
인터넷에서 데이터는 IP 패킷으로 전달됩니다.
위에 설명한 내용이 실제로 작동하는데는 몇가지 메커니즘이 필요합니다.
첫 번째는 주소
짧은 주소는 인터넷 프로토콜 버전 4(IPv4)이고 긴 주소는 버전 6(IPv6)이다. IPv4는 오랫동안 사용됐고 여전히 지배적이지만, 이제 사용할 수 있는 IPv4 주소가 거의 소진되었으므로 IPv6로의 전환이 가속화되고 있다.
두 번째는 이름
이름은 www.mothercargasoline.com 또는 www.sparta.com 과 같은 형식을 도메인 네임이라고 한다. 인터넷 인프라에서 필수적인 부분인 도메인 네임 시스템 (Domailn Name System) 즉, DNS는 이름과 IP 주소 간 변환을 수행한다.
세 번째는 라우팅
즉, 각 패킷이 출발지에서 목적지까지의 경로를 찾는 메커니즘이 있어야 한다.
게이트웨이는 어떤 개체가 어디에 연결되어 있는지 자기들끼리 라우팅 정보를 끊임없이 교환하고, 그 정보를 이용하여 각 수신 패킷을 최종 목적지에 더 가까운 게이트웨이 쪽으로 계속 전달한다. 가장 빠른 경로를 찾는다
마지막으로 프로토콜이라는, 컴퓨터끼리 합의 할 수 있는 자세한 규칙과 절차가 있어야 한다.
IP(Internet Protocol)라고 하는 핵심 프로토콜은 전송 중인 정보에 대해 균일한 전송 메커니즘과 공통 형식을 정의한다.
그리고 IP 바로 위에서는 TCP( Transmission Control Protocol, 전송 제어 프로토콜)가 IP를 사용하여 출발지에서 목적지까지 임의 길이의 바이트 시퀀스를 전송하기 위한 안정적인 메커니즘을 제공한다.
TCP 바로 위에서는 상위 레벨 프로토콜들이 TCP를 사용하여 웹 브라우징, 메일, 파일 공유 등 우리가 '인터넷'이라고 생각하는 서비스를 제공한다. 다른 프로토콜도 많이 있다. 예를 들어, IP 주소를 동적으로 변경하는 것은 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol, 동적 호스트 구성 프로토콜)라는 곳에 의해 처리 된다.
이 모든 프로토콜이 합쳐져서 인터넷을 규정한다.