[Network] 인터넷, IP프로토콜

안녕하세요, 여행벌입니다.

그동안 공부에 집중을 하느라 git에만 정리를 하고 블로그 포스팅을 못하고 있었습니다.

다시 그동안 공부한 내용에 대해서 블로그에 차근차근 정리하며, 댓글도 답해보도록 하겠습니다!

 

이번 포스팅에서는 네트워크의 기본이 되는 인터넷이란 무엇인지, 인터넷에서 사용하는 IP 프로토콜이란 무엇인지에 대해서 다뤄보도록 하겠습니다.

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[ 인터넷이란 ]

 우리가 자연스럽게 사용하고 있는 인터넷이란 무엇일까요??

 

 인터넷은 여러 통신망을 하나로 연결한다는 의미의 inter-network 라는 말에서 시작되었으며, 전 세계 컴퓨터들을 하나로 연결하는 거대한 컴퓨터 통신망을 의미합니다. 여러 컴퓨터가 각각 클라이언트와 서버로써 서로 연결되어 구성된 망을 컴퓨터 네트워크라고 하고, 인터넷은 이러한 컴퓨터 네트워크가 전 세계적인 규모로 이루어진 일종의 컴퓨터 네트워크 시스템입니다.

 

 우리가 미국에 있는 친구 노트북과 내 노트북으로 SNS 로 메시지를 주고받을 수 있는 것도 물리적으로 네트워크 기기들이 연결이 되어있고 (해저광케이블 등!) 그렇게 형성된 인터넷을 이용하기 때문에 가능한 것입니다.

 

[ 인터넷 4계층 ]

 인터넷은 4개의 계층으로 이루어져 있습니다. 계층 구조로 형성되어있기 때문에, 문제가 생겼을 때 문제가 되는 계층만 파악하고 고치면 되므로 대처하기 편하다는 장점이 있습니다.

• 애플리케이션 계층 - HTTP, FTP
• 전송 계층 - TCP, UDP
• 네트워크 계층, 인터넷 계층 - IP
• 링크 계층 - LAN 장비

 

[ IP, 인터넷프로토콜 ]

 인터넷에서 서로 다른 컴퓨터가 어떻게 통신을 할까요??

 어떤 방식으로 통신을 주고받을지 정해놓은 규약을 IP (인터넷프로토콜) 이라고 합니다.

 

 인터넷 프로토콜은 기본적으로 다음과 같이 동작합니다.

• 지정한 IP주소에 패킷(Packet) 이라는 통신 단위로 데이터 전달
  • 즉, 인터넷 프로토콜의 역할은 개개의 패킷을 상대방에게 전달하는 것이다.
• IP 주소는 각 노드에 부여된 주소를 가리키고 MAC 주소는 각 네트워크 카드에 할당된 고유의 주소다. IP 주소는 변경 가능하지만 MAC 주소는 변경할 수 없고, IP 주소와 MAC 주소를 이용해 통신을 합니다.

 인터넷에서 통신을 할 때 여러 대의 컴퓨터와 네트워크 기기를 중계해서 상대방에게 도착합니다. (인터넷 망이 여러 중간 노드들로 이루어져 있기 때문에 ) 이때, ARP (Address Resolution Protocol )을 이용하는데 도착지의 IP 주소를 바탕으로 거쳐가야 하는 기기들의 MAC 주소를 조사해서 최종적으로 도착하게 됩니다.

 

꿀팁!

IP주소는 컴퓨터마다 서버한테 부여받은 자기의 주소라고 생각하면 편하다.

 

[ IP 인터넷프로토콜의 한계 ]

 인터넷 프로토콜은 다음과 같은 한계점들이 있습니다.

 먼저, 패킷을 보내고 싶은 상대가 서비스 불능 상태여도 알 수 없기 때문에 패킷을 전송하게 됩니다. 그럼 우리가 원하는 대로 상대방이 패킷을 받을 수가 없게 됩니다.

• 비연결성
  • 패킷을 받을 대상이 없거나 서비스 불능 상태여도 패킷 전송

 또, 패킷이 제대로 도착했는지 알 수 없습니다. 우리는 무수히 많은 중간 노드들을 통해서 상대방에게 패킷을 전송하기 때문에 중간에 무슨 문제가 있는지, 제대로 전달이 된 건지 알 수 없습니다. 또, 패킷을 순서대로 1, 2, 3 을 보냈는데 패킷 1,2,3이 각각 다른 중간 노드들을 거쳐서 간다면 패킷이 순서대로 전달되지 않습니다.

• 비신뢰성
  • 중간에 패킷이 사라질 수 있음. ( 중간 인터넷망에서 문제가 생길 수 있음 )
  • 패킷 순서를 보장하지 않음.

 마지막으로, IP 주소를 이용해서 상대방을 찾기 때문에 하나의 노트북에서 여러 애플리케이션을 실행 중이고 그중 채팅 애플리케이션을 통해 다른 IP 주소와 소통하고 있다면 상대방은 내 노트북의 어떤 애플리케이션에게 패킷을 전달해야 될지 알 수 없습니다.

• 프로그램 구분
  • 같은 IP를 사용하는 서버에서 통신하는 애플리케이션끼리 구분 불가능.

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오늘은 인터넷이 무엇인지, 인터넷에서 통신하기 위해 사용하는 IP(인터넷 프로토콜)에 대해서 알아봤습니다.

IP (인터넷 프로토콜) 만으로는 많은 한계점이 있기 때문에, 다른 계층과 다른 프로토콜들이 추가로 등장했습니다.

다른 프로토콜에 대해서는 다른 포스팅에서 정리해보도록 하겠습니다.

 

참고

- 김영한님의 모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식

- 그림으로 배우는 HTTP&Network Basic