[네트워크] Internet & Protocol

인터넷: 실무 관점

주요 개념

네트워크 내의 수많은 연결된 Computing Devices :

• Hosts (End Systems)
  
  • 이들은 네트워크의 가장자리(edge)에 위치한 컴퓨팅 장치를 의미한다.
  • 이들은 사용자가 직접적으로 상호작용하는 시스템으로, 웹 서버, 이메일 서버, PC, 스마트폰 등이 포함된다.
  • 왜 End System이라고 불리는가?
    • 이러한 시스템들이 네트워크 통신의 양 끝단에 위치하고 있기 때문.
    • 즉, 데이터가 인터넷을 통해 전송되면 그 시작점과 종착점은 항상 end systems라고 할 수 있다.
  • 인터넷의 중요한 구성 요소로서, 사용자와 직접적으로 상호작용하며 다양한 네트워크 애플리케이션을 지원하는 역할을 한다.
• Packet Switches
  
  • Packet Switching이란?
    • 데이터를 작은 단위인 패킷으로 나누어 네트워크를 통해 전송하는 방식.
    • 각 패킷이 네트워크를 독립적으로 여러 경로를 통해 이동하고, 최종 목적지에서 다시 원래의 순서대로 재조립되는 방식이다.
  • Routers, Switches, ...
  • 이들 장치의 주요 역할은 들어오는 패킷을 적절한 출력 인터페이스로 전달하는 것이다.
• Communication Links
  • 데이터가 전달되는 물리적인 통로
  • 예시: fiber, copper, radio, satelite, ...
  • transmission rate -> bandwidth
• Networks
  • 다양한 구성 요소들이 상호 연결되어 데이터가 한 지점에서 다른 지점으로 이동할 수 있게 하는 시스템을 뜻한다.
• Internet ("Network of Networks")
  • Interconnected ISPs
  • ISP(Internet Service Provider)가 뭔데?
    • ISP는 고객에게 필요한 하드웨어(예: 모뎀)를 제공하거나, 전화선이나 케이블, 위성 등 다양한 통신 매체를 통해 인터넷에 연결하는 서비스를 제공한다. 
    • 또한, ISP는 웹 호스팅, 이메일 서비스, 가상 사설 네트워크(VPN) 등 추가적인 서비스도 제공할 수 있다.
    • ISP의 네트워크 간 연결은 지역적인 수준(lower-tier; local)부터 국가간/국제적인 수준(upper-tier)까지 다양하다. 

 Protocols

• 인터넷의 각 구성 요소가 인터넷 상에서 정보를 주고(send) 받는(receive) 것을 제어하는 방식. 
• 사람으로 치면, 의사소통 매뉴얼 또는 예절. 즉, 내가 필요한 정보를 대상에게 요청/질의하기 위한 절차를 규정한 것. 
  • 서로 멀리 떨어져서 만날 수 없는 사람들이 의사소통을 하기 위해서는 나름의 소통 방법을 결정해야 한다. 이 말인 즉슨, 한 사람이 전화를 통해서 의사소통을 하려 한다면, 다른 사람 역시 전화를 통해서 소통을 해야 한다는 말이다. 한 사람이 전화를 하는데, 다른 사람이 편지를 쓰는 방식을 통해 소통하려 한다고 해서 두 사람이 소통할 수 없다. 그렇다면 이 두 사람의 소통 방법은 전화가 되는 것이고, 그렇기 때문에 이 두 사람들의 대화에 사용하는 '프로토콜'은 전화가 되는 것이다.
• 프로토콜은 "컴퓨터 상호간의 대화에 필요한 통신규약"이며, 쉽게 말하면 "약속"이다.
• 또한, 이때 대상이 대답하는 내용(message)에 따라 어떻게 반응할지도 규정.
  • Protocols define the format, order of messages sent and received among network entities, and actions taken on msg transmission, receipt.
• 오늘날 인터넷에서는 TCP/IP가 가장 중요하다.
  • TCP: IPv4 인터넷 프로토콜 체계에서 동작하는 연결지향형 데이터 전송 소켓
  • UDP: IPv4 인터넷 프로토콜 체계에서 동작하는 비 연결지향형 데이터 전송 소켓 
• TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)가 뭔데?
  • TCP/IP는 데이터가 어떻게 패킷으로 분할되고, 어떻게 주소 지정되며, 어떻게 전송 경로를 선택하고, 어떻게 목적지에서 다시 원래의 데이터로 재조립되는지 등을 정의한다.

TCP/IP 프로토콜 스택

• 예시: HTTP (Web), streaming video, Skype, TCP, IP, WiFi, 4G, Ethernet

Human Protocol & Network Protocol

• Internet Standards
  • 인터넷에서 사용되는 프로토콜, 서비스, 기술 등에 대한 규정이나 규칙을 의미한다.
  • 이러한 표준은 인터넷이 전 세계적으로 일관되게 작동하도록 하며, 다양한 시스템과 장치가 서로 호환되게 한다.
  • RFC: Request for Comments
  • IETF: Internet Engineering Task Force

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인터넷: 인프라 서비스 관점

 주요 개념

•  Infrastructure
  • 특정 시스템이나 서비스가 작동하도록 지원하는 기본적인 물리적 및 조직적 구조를 의미한다.
  • Web, streaming Video, multimedia teleconferencing, email, games, e-commerce, social media, inter- connected appliances, ...
• provides programming interface to distributed applications (?)
  • API(Application Programming Interface)
    • 특정 소프트웨어나 시스템이 다른 소프트웨어나 시스템과 상호작용하는 방법을 정의한다.
    • 이는 함수, 메소드, 데이터 구조 등을 포함하며, 이를 사용하면 개발자가 해당 시스템의 기능을 활용하여 자신의 애플리케이션을 만들 수 있다.
  • Distributed Applications(분산 어플리케이션)
    • 여러 컴퓨터나 서버에 걸쳐 실행되는 애플리케이션이다. 
    • 이런 애플리케이션이 효과적으로 작동하기 위해서는 각각의 컴포넌트가 서로 잘 통신할 수 있어야 한다.
  • 따라서, 위 말의 의미는.. 분산된 시스템 간에 데이터를 교환하고 상호작용할 수 있는 방법을 제공한다는 의미이다.
  • 이렇게 함으로써, 개별 컴포넌트들은 동일한 인터페이스를 통해 정보를 공유하고 조정할 수 있으며, 전체 분산 애플리케이션이 원활하게 작동할 수 있다.

 

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참고

Computer Networking: A Top-Down Approach 8th edition / Kurose, Ross / Pearson