인터넷과 프로토콜

  인터넷은 우리 일상에서 흔히 쓰이는 용어이고 휴대전화나 pc등으로 쉽게 접근할 수 있다. 하지만 "인터넷이란 무엇인가?"라는 질문에는 확실한 대답을 하기 어렵다. 인터넷을 확실한 개념으로 설명하는데는 어려움이 있다. 인터넷의 개념이 추상적이면서 범용적이기 때문이다.

인터넷이 무엇인가에 대해서 명확하게 답할 수 는 없지만, 인터넷의 구성요소와 서비스 측면에서 인터넷이 무슨 역할을 하며 인터넷의 쓰임을 알 수 있을 것이다.

 

1. 구성요소로 보는 인터넷(nuts and bolts view)

  인터넷은 수많은 컴퓨터 장치들로 연결되어 있다. 이들 모든 장치는 호스트 혹은 종단 시스템(end system)이라고 부른다. 종단 시스템은 통신 링크(communication link)와 패킷 스위치(packet switch)의 네트워크로 연결된다. 통신 링크는 동축 케이블, 구리선, 광케이블, 라디오 스펙트럼을 포함한 다양한 물리 매체로 구성된다. 이때 각각의 링크들은 다양한 전송률을 이용하여 데이터를 전송하며, 전송률은 초당 비트 수를 의미하는 bps(bit per second)단위를 사용한다. 한 종단 시스템이 다른 종단 시스템으로 보낼 데이터를 가지고 있을 때, 송신 종단 시스템은 그 데이터를 세그먼트로 나누고 각 세그먼트에 헤더를 붙인다. 이렇게 만들어진 정보 패키지는 컴퓨터 네트워크에서 패킷이라고 부른다. 패킷은 목적지 종단 시스템으로 네트워크를 통해 보내지고, 목적지에서 원래의 데이터로 다시 조립된다. 패킷 스위치는 입력 통신 링크의 하나로 도착하는 패킷을 받아서 추력 통신 링크의 하나로 그 패킷을 전달한다. 패킷 스위치는 많은 형태와 특징이 있는데, 오늘날의 인터넷에서 가장 널리 사용되는 두 가지 종류로는 라우터(router)와 링크 계층 스위치(link-layer switch)가 있다. 두 형태의 스위치는 최종 목적지 방향으로 패킷을 전달한다. 종단 시스템은 ISP(Internet Service Provider)를 통해서 인터넷에 접속한다. ISP의 대표적인 예로는 공공장소에서 사용하는 와이파이 접근을 제공하는 ISP, 모바일 접속을 제공하는 셀룰러 데이터 ISP가 있다. 각 ISP는 패킷 스위치와 통신 링크로 이루어진 네트워크다. 종단 시스템, 패킷 스위치, 인터넷의 다른 구성요소는 인터넷에서 정보 송수신을 제어하는 여러 프로토콜(protocol)을 수행한다. 특히 TCP(Transmission Control Protocol)와 IP(Internet Protocol)는 인터넷에서 가장 중요한 프로토콜이다. IP프로토콜은 라우터와 종단 시스템 사이에서 송수신되는 패킷 포맷을 기술한다. 이러한 인터넷의 주요 프로토콜을 통히여 TCP/IP라고 한다.

 

2. 서비스 측면에서 본 인터넷(Services view)

 애플리케이션에 서비스를 제공하는 인프라 구조로서 인터넷을 기술할 수 있다. 애플리케이션은 인터넷 메시징, 실시간 도로 교통 정보를 반영한 지도 서비스, 클라우드로부터의 음악 스트리밍, 영화 및 텔레비전 스트리밍 등을 포함한다. 이들 어플리케이션은 서로 데이터를 교환하는 많은 종단 시스템을 포함하고 있기 때문에 분산 어플리케이션이라고 부른다. 중요한 것은 인터넷 어플리케이션은 종단 시스템에서 수행된다는 것이다. 

 

프로토콜

 

 - 사람과의 비교

 사람은 항상 프로토콜을 수행한다. 어떤 사람이 인사를 할 때 상대방은 응답의 표시로 인사를 한다. 암시적으로 인사를 건넨 사람은 상대방의 인사 응답을 통해 상대방이 자신과 대화할 의사가 있다고 판단한다. 하지만 상대방이 반응이 없거나 인사에 부정적으로 반응한다면 상대방이 의사소통을 거부하거나 대화할 수 없음을 나타낸다고 볼 수 있다. 여기서 주목할 점은 우리가 보내는 특정한 메시지가 있고, 수신된 응답 메시지 혹은 다른 상황에 대응해서 취하는 특정 행동이 있다는 것이다.

 

- 네트워크 프로토콜

 메시지를 교환하고 행동을 취하는 개체가 장치들의 하드웨어나 소프트웨어 요소라는 것을 제외하면, 네트워크 프로토콜은 사람 간의 프로토콜과 매우 비슷하다. 통신하는 둘 이상의 원격 개체가 포함된 인터넷에서의 모든 활동은 프로토콜이 제어한다. 물리적으로 연결된 두 컴퓨터의 네트워크 접속 카드에서 하드웨어로 구현된 프로토콜은 컴퓨터 사이에 연결된 선로상의 비트 흐름을 제어한다.

ex) 웹 서버에 요청할 때, 즉 웹 브라우저에서 웹페이지의 URL을 입력하면 컴퓨터가 연결 메시지를 웹 서버에 보내고 응답을 기다린다. 웹 서버는 연결 요청 메시지를 받고, 연결 응답 메시지를 보낸다. 웹 문서를 요청해도 좋다는 것을 확인하고, 컴퓨터는 웹 서버에서 얻으려는 웹페이지의 이름을 GET 메시지에 넣어서 보낸다.

 

프로토콜 결론 : 둘 이상의 통신 개체 간에 교환되는 메시지 포맷과 순서뿐 아니라, 메시지의 송수신과 다른 이벤트에 따른 행동들을 정의한다.