Study/인터넷 & 네트워크 기초

1. 인터넷의 작동 원리

sowon02 2025. 11. 3. 13:20

인터넷이란 ?

인터넷은 "인터커넥트 네트워크(Interconnected NetWork)"의 줄임말이다. 

컴퓨터들이 상호적으로 연결되어 정보를 교환, 공유하며 확장하는 네트워크 시스템을 의미한다. 

 

오늘날 인터넷은 단순한 통신망을 넘어,

전 세계 수십억 개의 장치들이 동일한 프로토콜(TCP/IP)을 기반으로 데이터를 송수신하며 작동한다. 이 덕분에 우리는 웹, 이메일, 스트리밍, 클라우드 등 다양한 서비스를 한 네트워크 안에서 이용할 수 있다. 


컴퓨터들은 어떻게 연결되는가?

컴퓨터들이 서로 데이터를 주고받기 위해서는 물리적인 연결이 필요하다.

이 연결은 크게 두 가지 방식으로 구분된다 :

  • 유선 통신(Wired Communication): 광케이블, 이더넷 케이블 등을 이용해 물리적으로 연결
  • 무선 통신(Wireless Communication): 전파나 위성을 이용해 데이터를 주고받음 (Wi-Fi, LTE, 5G 등)

네트워크 (Network)의 개념 

네트워크란 여러 장치(노드, Node)가 서로 연결되어 데이터를 주고받는 구조를 말한다.

하나의 네트워크는 보통 데이터 전송 매체, 전송 규칙(프로토콜), 전송 장비로 구성된다. 

 

네트워크는 일반적으로 다음과 같이 구분된다 : 

  • LAN(Locla Area Network): 가정, 학교, 회사처럼 좁은 지역 내 네트워크
  • WAN(Wide Area Network): 도시나 국가 단위의 넓은 네트워크
  • MAN(Metropolitan Area Network): 도시 규모의 네트워크
  • PAN(Personal Area Network): 개인 기기 간 근거리 연결 (블루투스, 테더링 등 개인 단위의 네트워크)

이런 네트워크들이 상호 연결되어 하나의 거대한 시스템을 이루는 것이 바로 "인터넷"이다. 


네트워크의 구성 요소

인터넷은 다양한 하드웨어 장비와 소프트웨어가 유기적으로 협력하는 시스템이다. 

대표적인 구성 요소는 다음과 같다 :

  • 호스트(Host): 데이터를 주고받는 장치 (컴퓨터, 스마트폰, 서버)
  • 라우터(Router): 서로 다른 네트워크 간에 데이터를 전달하는 장비
  • 스위치(Switch): 같은 네트워크 내에서 데이터를 빠르게 분배하는 장비
  • 모뎀(Modem): 인터넷 회선을 통해 신호를 주고받기 위한 변환기(디지털 ↔ 아날로그)

라우터와 스위치는 OSI 7계층 중 2~3계층에서 동작하며, 모든 패킷이 효율적으로 전송될 수 있도록 경로를 제어한다.


데이터 전송 방식

- 패킷 교환 방식(Packet Switching)

인터넷의 핵심은 "패킷 교환(Packet Switching)"이다.

데이터는 작은 패킷(Packet)단위로 나누어져 전송되며, 각 패킷은 독립적으로 이동한다. 

각 패킷은 출발지와 목적지 IP 주소, 순서 번호, 오류 검출 정보 등을 포함한다. 

 

패킷들은 서로 다른 경로를 통해 전달되고,

목적지에서는 TCP 프로토콜이 이를 순서대로 재조립하여 원본 데이터를 복원한다.

이 방식은 회선 점유가 없기 때문이 효율적이고, 장애에도 강한 구조이다. 

 

 

- 회선 교환 방식(Circuit Switching)

전화망에서 사용하는 방식으로, 통신 전용 회선을 미리 설정해 놓고 통신이 끝날 때까지 점유한다.

지연이 적고 안정적이지만, 자원이 낭비될 수 있다.

현대 인터넷에서는 거의 사용되지 않는다.


4. IP주소와 도메인

모든 장치는 네트워크 상에서 IP 주소(IP Address)로 식별된다.

IP는 "Internet Protocol"의 약자로,  각 장치에 고유한 주소를 부여해 데이터가 목적지까지 정확히 전달되도록 한다.

 

예시로 :

google.com의 IP 주소를 확인하기 위해, cmd 창에 "ping google.com"을 입력해보면 

142.250.207.110이 google.com의 IP 주소임을 확인할 수 있다.

 

하지만 숫자로 된 IP는 사람이 기억하기 어렵기 때문에, 우리는 도메인 이름(Domain Name)을 사용한다.

DNS(Domain Name System)는 이러한 도메인을 대응되는 IP 주소로 변환한다.

 

즉, 사용자가 브라우저에 www.google.com입력 력 → DNS가 IP 주소로 변환 → 해당 서버로 연결

이 과정을 통해 우리는 도메인 기반으로 인터넷에 접속할 수 있다. 


인터넷의 핵심 프로토콜(TCP/IP)

인터넷의 모든 데이터 전송은 TCP/IP 프로토콜 스택 위에서 작동한다.

이 두 프로토콜은 인터넷의 "언어"이자 "규칙"이다.

 

- IP(Internet Protocol)

패킷이 어디로 가야하는 지를 결정한다.

IP는 "최선형 전달(best-effort-delivery)"방식으로, 패킷의 성공적 도착은 보장하지 않는다.

 

- TCP(Transmission Control Protocol)

IP 위에서 동작하며, 데이터의 신뢰성을 보장한다.

패킷 손실이나 순서 오류가 발생하면 재전송을 요청하고,

완전한 데이터 스트림으로 복원한다.

 

TCP/IP의 조합은 "패킷 교환 + 신뢰성 확보"라는 두 가지 핵심 원리를 동시에 충족 시킨다. 


정리 및 요약

인터넷은 전 세계 수많은 네트워크가 TCP/IP 프로토콜로 상호 연결된 분산형 통신 시스템이다.

모든 데이터는 패킷 단위로 전송되며, IP 주소와 DNS를 통해 목적지를 식별하고,

라우터가 경로를 결정하며, TCP가 신뢰성을 보장한다.

 

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