인터넷이 작동하는 방법

https://web.stanford.edu/class/msande91si/www-spr04/readings/week1/InternetWhitepaper.htm

How Does the Internet Work?

저처럼 처음 공부하시는 분들은 본문의 단어 하나 하나를 명확히 알고 가시는 것 보다 이 글에서는 프로토콜 과정에 대한 이해를 우선하시면 될 듯 합니다.

 

인터넷은 글로벌 네트워크이기 때문에 각 컴퓨터는 고유한 주소를 가질 필요가 있고 인터넷 주소의 형식은 nnn.nnn.nnn.nnn의 형식을 띈다. 

IP 주소가 1.2.3.4인 컴퓨터가 5.6.7.8인 컴퓨터와 통신한다고 가정하자. "안녕"이라고 쓴 텍스트 메세지는 전자 신호로 번역되고, 인터넷을 통해 전송된 다음, 다시 텍스트 메세지로 치환된다. 이 과정은 프로토콜 스택(protocol stack)을 거쳐 진행된다. 

 

프로토콜의 레이어는 다음과 같다.

1. Application Protocols

: www, 이메일, FTP(File Transfer Protocol)과 같은 프로토콜.

 

2. Transmission Control Protocol Layer

: TCP는 포트를 이용하여 패킷(후술함)을 컴퓨터의 특정 애플리케이션으로 전송한다.

 

3. Internet Protocol Layer

: IP는 IP주소를 이용하여 특정 컴퓨터로 패킷을 전송한다.

 

4. Hardware Layer

: 이진(binanry) 패킷 데이터를 네트워크 시그널로 변환한다. 이더넷 카드, 전화선용 모뎀 등이 있다.

 

아까 전송한 "안녕"이라는 텍스트는 데이터 덩어리로 분해된다. 이 덩어리가 패킷이다. 패킷은 위의 프로토콜 레이어를 통과하며 5.6.7.8 컴퓨터로 전송된다. 구체적인 과정은 다음과 같다.

 

 

1. 우선 1.2.3.4 컴퓨터의 Application 레이어를 통해 TCP 레이어로 가면서 각 패킷은 포트넘버를 부여받는다. 그래서 수신자인 5.6.7.8 컴퓨터의 어떤 프로그램이 특정 포트를 수신하는지 알아야 한다. 

 

2. 패킷은 이후 IP 레이어를 향한다. 그곳에서 패킷은 목적지인 주소 5.6.7.8를 받는다.

 

3. 포트넘버와 IP주소를 획득한 패킷은 이제 인터넷을 통과할 준비가 된 것이다. Hardware 레이어에서는 메시지의 텍스트가 포함된 패킷을 전자 신호로 변환하고 전화선을 통해 전송한다.

 

4. 전화선의 반대편 끝에서 ISP(인터넷 서비스 공급자. 통신3사 같은. 여기서 말하는 전화선을 ISP가 제공)의 라우터는 각 패킷이 보내져야 하는 주소를 검사하고 어디로 보낼지 결정한다. 종종 패킷의 다음 목적지는 또 다른 라우터이다. 

 

5. 그렇게 패킷은 컴퓨터 5.6.7.8에 도달한다. 여기서 패킷은 대상 컴퓨터의 TCP/IP 스택 하단에서 시작하여 위쪽으로 향한다. 1.2.3.4 컴퓨터가 보냈던 과정의 역행인 것.

 

6. 그런데 이때 패킷에는 1.2.3.4 컴퓨터의 레이어를 통과하며 추가된 라우팅 데이터(IP주소, 포트넘버 등)가 있다. 5.6.7.8 컴퓨터에서 스택이 진행됨에 따라 그런 라우팅 데이터는 패킷에서 점차 제거되는 것이다.

 

7. 패킷이 5.6.7.8 컴퓨터의 최상단 스택에 다시 도달하면 패킷은 원래의 형태인 "안녕"이라고 재조립된다. 

 

 

틀린 부분 지적해주시면 감사하겠습니다.