인터넷의 작동 방식

yeosang0508 2024. 5. 31. 18:50

수천만리 떨어진 곳에 위치할 수 있는 데이터 센터의 입자 회로 소자 SSD에 영상이 저장되어 있다. 이 데이터가 어떻게 휴대폰이나 노트북에 전송될까?

데이터를 전송하는 쉬운 방법은 위성을 사용하는 것이다. 데이터 센터에서 안테나를 통해 위성으로 신호를 전송한 다음 위성에서 나의 위치에 가까이 있는 다른 안테나를 통해 나의 휴대폰으로 신호가 전송되는 것이다.

하지만 이런 식으로 신호를 전송하는 것은 별로 좋은 방법은 아니다.

왜?

위성에서 신호가 장거리로 수신되는데 상당한 지연이 된다.

데이터 센터와 장치 사이에 연결되는 광섬유 케이블의 복잡한 네트워크를 통해 이행된다. 셀룰러 데이터나 와이파이 라우터를 통해 휴대폰을 인터넷에 연결할 수 있지만 궁극적으로는 광섬유 케이블 네트워크에 연결된다.

SSD는 서버의 내부 메모리 역할을 한다.
서버는 사용자의 요청에 따라 영상 또는 다른 저장된 콘텐츠를 제공하는 역할을 하는 강력한 컴퓨터이다.

여기서 문제는 어떻게 데이터 센터에 저장된 데이터를 광섬유 케이블의 복잡한 네트워크를 통해 장치에 전송하는 것일까?

데이터 센터 서버에도 IP주소가 있다. 서버는 웹 사이트에 저장하므로 서버에 IP 주소를 알기만 해도 모든 웹사이트에 접속할 수 있다. 그러나 긴 숫자의 배열로 이루어진 많은 IP 주소를 기억하기는 어렵기 때문에 IP 주소에 해당하는 youtube.com, amazon.com 등과 같은 도메인 이름이 사용된다.

여기서 주목할 점은 서버가 여러 웹사이트를 저장할 수 있으며 서버가 여러 웹사이트로 구성된 경우 서버에 IP 주소로 모든 웹사이트에 접속할 수 없다는 것이다.

DNS 서버는 인터넷에 동일한 서비스를 제공한다. 인터넷 서비스 공급자 또는 다른 조직이 DNS 서버를 관리할 수 있다.

도메인 이름을 입력하면 브라우저가 해당 IP주소를 얻기 위해 DNS 서버에 요청을 보낸다. IP 주소를 받은 브라우저는 해당 요청을 데이터 센터 더 정확하게는 각 서버로 전달하기만 하면 된다. 서버가 특정 웹 사이트에 대한 접속 요청을 받으면 데이터의 흐름이 시작된다.

데이터는 광섬유 케이블을 통해 디지털 형식으로 전송되며 더 자세히는 광 펄스의 형태로 전송된다. 라우터가 받으면 이 빛 신호를 전기 신호로 변환한다. 다음 이더넷 케이블을 사용하여 노트북에 전기 신호를 전송한다. 셀룰러 데이터를 사용하여 인터넷에 전송한다면 광케이블의 신호는 기지국으로 보내주어야 하고 기지국에서 이 신호를 전자파 형태로 휴대폰으로 보내게 된다.

인터넷은 세계적인 네트워크이기 때문에 IP주소 부여, 도메인 이름 등록 등과 같은 것들을 관리할 조직의 존재가 중요하다.
이 모든 것은 미국에 위치한 ICANN이라는 기관이 관리한다.

셀룰러 및 유선 통신 기술과 비교했을 때 인터넷의 한가지 놀라운 점은 데이터 전송의 효율이다. 인터넷에 데이터 전송을 효율적으로 만드는 것은 0과 1을 패킷이라고 알려진 작은 덩어리로 잘라 내어 전송하는 방법이다.

인터넷에서도 데이터 패킷의 복잡한 흐름을 관리하기 위해 프로토콜이라는 것을 사용한다.
프로토콜은 데이터 패킷 변환 각 패킷에 대한 발신, 수신 첨부 / 라우터의 규칙 등에 대한 규칙들을 설정한다.

응용 프로그램마다 사용되는 프로토콜이 다르다.