인터넷의 발달과 구조

인터넷의 발달과 구조

이전에 소개한 정보통신이 발달되면서 인터넷이 등장하게 됩니다. 인터넷의 발달과 그 구조에 대한 내용입니다. 흔히 정보의 바다라고 많이 불렸습니다. 인터넷을 통해 많은 정보를 얻을 수 있는 시대가 되었습니다. 컴퓨터들의 통신망을 연결해주는 기술이 발달했고, 거대한 네트워크를 구성함으로써 지구촌을 구성하게 됩니다. 아마 예전에 들어본 적도 있을 수 있습니다. ARPANET이라고 미국에서 연구원들이 정보를 모아서 공유하고 있었습니다. 점점 사용자들이 늘어나면서 다양한 기능들이 늘어났는데요. 이메일 전자우편 기능과 파일 전송 기능, 원격 로그인 방식 등 접속할 수 있는 컴퓨터들이 많아졌습니다. 

 

이 과정에서 여러 통신망들끼리 연결하던 과정 중, 오류가 많아지면서 TCP/IP 통신 프로토콜을 개발하게 됩니다. 이렇게 네트워크 연결을 위한 프로토콜로 TCP/IP가 채택되면서 당시 이용자들이 급격하게 늘었다는 것을 보여주었습니다. 사용자가 너무나 늘어난 나머지 관리자와 이용자의 공간을 분리하게 됩니다. 이후 미국 교육망과 과학재단까지 네트워크를 연결하게 되고 NSFnet가 등장합니다. 이후 90년도에 ARPANET이 해체되고 NSFnet를 중심으로 발전이 시작됩니다. 거대한 통신망을 통해서 세계적인 통신망이 운영되고 정보교류가 원활하게 진행되어 갔습니다. 

 

위에서 등장한 TCP/IP에 대해 좀 더 이야기해보겠습니다. 

TCP/IP

TCP/IP 프로토콜이라고 하는데, 여기서 프로토콜이란 통신을 하기 위한 두 시스템 사이에 합의된 규칙들을 말합니다. 그리고 TCP는 transmission control protocol이며, IP는 잘 아시는 것처럼 internet protocol입니다. TCP/IP 프로토콜은 인터넷에서 사용하는 표준 규칙을 말합니다. 

• TCP는 메시지 또는 파일을 보다 작은 패킷으로 나누어서 인터넷을 전송합니다. 그리고 수신된 패킷들을 원본으로 복원합니다. 
• IP는 각 패킷의 주소부분을 처리합니다. 패킷들이 목적지에 정확하게 도달할 수 있도록 해주는 역할을 수행합니다. 

컴퓨터의 기종과 상관없이 정보를 전달하고 의사소통 커뮤니케이션하는데 문제가 없습니다. 프로그램만 있다면 가능했다는 것이 대단했습니다. 원활한 통신이 가능하여 현시대의 인터넷을 만들게끔 도움을 주었다고 볼 수 있습니다. 

 

기술이 점점 발달할수록 다양한 통신망들이 나타나게 됩니다. 그런데 통신망이 많아질수록 각각에 맞는 통신 규칙이 더 복잡해지고, 각 절차를 번거롭게 해야 하는 단점이 발생하게 되었습니다. 그렇게 네트워크 유형에 관계없이 서로 통신하려면 최소한의 절차 정도가 필요하다는 것을 알게 되죠. 이후 국제 표준화기구에서 OSI 참조모델로 구조적인 개발을 시작하게 됩니다. 7개의 계층으로 구분하여 시스템 간의 원활한 접속과 기능을 위해서 표준 정의와 사양을 맞추어 나갑니다. 

 

이 OSI참조모델과 비슷한 TCP/IP참조모델은 없는 계층도 있고 일부 애매모호한 정의를 바탕으로 정의하고 있습니다. 

OSI 참조모델

제7 계층 응용계층 Application
제6 계층 표현 계층 Presentation 
제5 계층 세션 계층 Session
제4 계층 전송계층 Transport
제3 계층 네트워크 계층 Network
제2 계층 데이터링크 계층 Data link
제1 계층 물리계층 Physical

TCP/IP 모델에서는 세션 계층과 표현 계층이 없고 네트워크 계층, 인터넷 계층, 전송계층, 응용계층이 있습니다. OSI모델에서의 1~2 계층을 네트워크 계층으로, 네트워크 계층을 인터넷 계층으로 등 일부 비슷하면서 다른 점을 찾아볼 수 있습니다. 

 

네트워크 계층

네트워크 인터페이스 Network Access 계층으로 Ethernet 이더넷, FDDI, WAN 등 다양한 데이터링크 기술을 바탕으로 인터넷 계층에서 수신한 메시지를 전달할 수 있도록 인터넷 계층에 표준화된 인터페이스를 제공하고 있다. 운영체제의 디바이스 드라이버와 상대 컴퓨터의 네트워크 인터페이스 카드를 포함하며 케이블을 통하는 물리적인 인터페이스와 하드웨어를 제어한다. 호스트를 통신망에 연결하려면 네트워크 인터페이스 카드가 필요하게 됩니다. 이 네트워크 인터페이스 카드에 할당되어있는 48bit의 주소를 하드웨어 주소라고 합니다. 또 Ethernet 이더넷 주소라고도 합니다. 

 

OSI참조모델의 경우 각 인접 계층 간에서만 인터페이스를 진행하는데, TCP/IP 모델에서는 명확한 구분 없이 진행되기도 합니다. 

 

인터넷 계층

이전에 언급했던 패킷을 제어하는 역할을 합니다. 네트워크도 굉장히 다양한데 그런 다양한 네트워크를 이용하여 데이터를 목적지에 도달될 수 있도록 도움을 줍니다. 라우터라는 장비가 익숙하신 분들도 계실 텐데 이 라우터가 주소변환도 도와주고, 라우팅 기능을 수행해주기도 합니다. 이 인터넷 계층은 목적지 호스트로 데이터를 전달하는데 인터넷 주소를 이용합니다. 인터넷 주소는 IP라고 하고 32비트로 사용하고 있습니다. 

• IP : Internet Protocol. 비연결형 데이터 전달한다.
• ICMP : Internet Control Message Protocol. 라우터의 상황 및 오류에 대한 정보를 전달한다.
• OSPF : Open Shortest Path File Protocol. 동일한 자치 시스템 내에 있는 라우터끼리 라우팅 정보를 전달한다.
• RIP : Routing Information Protocol. 동일한 자치 시스템 내에 있는 라우터 간 라우팅 정보 전달한다.
• BGP : Border Gateway Protocol. 상이한 자치 시스템의 경계에 있는 라우터 간에 라우팅을 전달한다.
• IDRP : Inter Domain Routing Protocol. 상이한 자치 시스템의 경계에 있는 라우터 간에 라우팅을 전달한다. 
• IGMP : Internet Resolution Protocol. 인터넷 주소를 Ethernet주소로 변환한다.

전송계층

전송계층은 데이터 전달 서비스를 제공하는 기능을 해줍니다. end to end 호스트에서 수행되는 응용 프로세스 사용자들에게 전달되는데 많은 응용 프로세스들이 수행될 때 보다 효과적으로 제공될 수 있습니다. 16비트 포트번호를 사용하며 전송 계층 프로토콜을 TCP와 UDP로 정의합니다. 

• TCP : Transmission Control Protocol. 연결형 데이터 전달 서비스를 제공한다. 가상 회선 패킷 방식을 사용하여 확실한 두 호스트 사이에 데이터 수신을 보장합니다. 
• UDP : User Datagram Protocol. TCP가 연결형이었다면, UDP는 비연결형 데이터 전달 서비스를 제공하고 있습니다. 데이터그램 패킷 방식으로 수신 측이 정확하게 전달이 안될 수도 있습니다. 

응용계층

응용계층은 이용자에게 전자우편과 파일 전송, 원격 로그인 등 응용 서비스를 제공하는 기능을 하고 있습니다. 다양한 응용계층 프로토콜을 정의해주고 있어 익숙한 것들도 볼 수 있습니다. 특히 http와 DNS 도메인, 핑, 시간대 등 익숙한 것들도 보실 수 있습니다. 

• HTTP : HyperText Transfer Protocol. 웹 페이지 전달 기능
• SMTP : Simple Mail Transfer Protocol. 전자우편배달 기능
• Telnet : 원격 로그인 기능
• Ping : 핑 연결 시험 기능
• FTP : File Transfer Protocol. 파일 전달 기능
• DNS : Domain Name System. 호스트 이름을 인터넷 주소로 변환하는 기능
• NFS : Network File System. 네트워크 원격 파일 액세스 기능
• SNMP : Simple Network Management Protocol. 네트워크 관리 기능
• NTP : Network Time Protocol. 네트워크의 정확한 시간을 제공하는 기능

 

IP주소

인터넷 익스플로러, 구글 크롬, 사파리 등 웹 브라우저를 통해서 서비스를 이용하기 위해서는 웹주소가 필요합니다. 그렇기 때문에 컴퓨터는 연결되어 유일한 IP주소를 갖고 있어야 합니다. 컴퓨터의 주소라고 볼 수 있는데, 네트워크에 연결될 컴퓨터의 고유 번호를 뜻합니다. 

0.0.0.0 / 255.255.255.255

보통 일반적인 웹사이트를 이용하기 위해서는 http, ftp 등 해당 url과 일치하는 프로토콜로 접속하게 되어있습니다. 주소창 가장 앞에 위치해서 자주 볼 수 있습니다. http프로토콜로 접속하는 경우가 많습니다. IP주소는 기본적으로 32비트로 구성되어 있습니다. 그런데 마지막 숫자인 0은 네트워크를 의미하고, 255는 IP 브로드캐스트 주소를 사용하므로 사용자에게 할당하지 않습니다. 각 클래스는 A, B, C로 구성되어 있는데요. D와 E 클래스도 있지만 사용되지는 않고 연구를 위한 목적으로 있습니다.

 

A 클래스를 예로 보면 IP주소의 맨 첫 번째 바이트의 첫 번째 비트를 0으로 고정합니다. 00000000부터 01111111로 표현이 가능해집니다. 10진수로 변경하면 127까지 이용할 수 있습니다. 

• A class 1.0.0.0~126.255.255.255
• B class 128.1.0.0~191.254.255.255
• C class 192.0.1.0~223.255.254.255
• D class 224.0.0.0~239.253.255.255

적은 수의 IP주소를 이용하는 네트워크의 경우 서브넷 마스크를 이용합니다. 네트워크를 분리하기 위함입니다. 분할된 내용을 컴퓨터에 명시적으로 전달을 위해 사용하게 됩니다. 

 

DNS 구성

도메인이라는 것을 많이 들어보셨을 수도 있습니다. IP주소가 숫자로 구성되어있어 구분하기 어려울 수도 있고, 기억해두기 쉽지 않을 수도 있습니다. 이런 부분으로 인해 IP주소에 영문을 구성하여 보다 쉽게 알아볼 수 있도록 편의를 위한 기능입니다. 도메인 이름은 IP주소처럼 4개의 문자 조합으로 구성됩니다. 

www.000.co.kr

www : 서버명
000 : 기관명
co : 기관 성격
kr : 국가명

도메인 명은 000.co.kr 이 됩니다. 앞에 있는 world wide web을 제외한 뒷부분을 확인하시면 됩니다. 

 

kr의 경우 한국의 korea를 따온 것입니다. 각 국가의 영어 약자를 이용하면 보다 쉽게 알아볼 수 있습니다. 

kr : 대한민국
jp : 일본
ul : 영국
fr :  프랑스
es : 스페인

각 지역의 기관에 해당하는 종류를 볼 수 있습니다. 대표적으로 co와 com을 많이 보셨을 것 같습니다. 

co, com : 기업체
ac : 교육 기관 
go : 정부 기관 government 
net : 네트워크 기관
org : 비영리 기관

이상 인터넷의 발달과 구조 및 계층 등 내용을 살펴보았습니다.