chapter 1 (1.1)

1.1 인터넷이란 무엇인가?

아래의 그림은 인터넷의 구성요소를 나타낸 것입니다.

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1.1.1 구성 요소로 본 인터넷

인터넷(Internet)

• Network of Network
• 전 세계 수십억 개의 컴퓨터를 연결하는 컴퓨터 네트워크. *네트워크를 '관계'의 일종으로보면 이해하기 쉽습니다.

호스트(Host), 종단 시스템(end-system)

• 호스트란 인터넷에 연결된 컴퓨터 -> computer + internet. 이때 Host는 다시 switch와 end-point로 나눠지는데, 전자는 네트워크 그자체를 나타내며 대표적으로 Router가 있습니다. 그리고 end-point는 네트워크를 이용하는 이용주체로 단말기라고도 합니다. 대표적으로 서버(Desktop PC, 리눅스 워크스테이션, 웹페이지 등), 인터넷에 연결된 모든 '사물들' (TV, 스마트 워치 등)
• 통신 링크(communication link)와 패킷 스위치(packet switch)의 네트워크로 연결됩니다. 

통신 링크(communication link)

• 다양한 전송률(transmission rate, 링크 대역폭 또는 bandwith)을 이용해 패킷(packet=데이터)을 전송합니다. 
• 전송률의 단위: bps(bit per second, 초당 비트 수)
• 동축케이블, 구리선, 광케이블, 라디오 스펙트럼을 포함한 다양한 물리 매체로 구성됩니다. 

*대역폭 - 주어진 시간동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수

패킷(packet)

• 송신 종단 시스템에서 수신 종단 시스템(목적지)으로 보내집니다. 
• 송신 종단 시스템이 보내고자 하는 데이터를 세그먼트(segment)로 나누고, 각 세그먼트에 헤더(header)를 부착하여 수신 종단 시스템으로 전송한다.
• 패킷은 목적지에서 원래의 데이터로 다시 조립됩니다.

  

  
  

패킷 교환기, 패킷 스위치(packet switch)

• 입력 통신 링크 중 하나
• 도착하는 패킷을 받아서 출력 통신 링크의 하나로 그 패킷을 전달합니다. (최종 목적지의 방향으로 패킷을 전달)
• 대표적인 두 종류
  • 링크 계층 스위치(link-layer switch): 보통 네트워크 코어에서 사용
  • 라우터(Roter): 보통 접속 네트워크에서 사용

경로(route, path)

• 패킷이 송신 종단 시스템에서 보내진 후 수신 종단 시스템에 도달하는 동안 거쳐온 일련의 통신 링크와 패킷 스위치를 말한다. 
• 패킷은 컴퓨터 네트워크를 통한 경로를 따릅니다.

ISP(Internet Service Provider)

• 통신 링크와 패킷 스위치로 이루어진 네트워크
• 종단 시스템에게 다양한 네트워크 접속 제공합니다.  (가정용 초고속 접속, 고속 LAN접속, 이동 무선 접속 등)
• CP(content prodiver)에게 인터넷 접속을 제공하며 웹사이트나 비디오 서버를 인터넷에 직접 연결할 수 있게 됩니다. 
• ISP들의 상호 연결 *인터넷은 종단 시스템을 서로 연결하는 것이므로 종단 시스템에 접속을 제공하는 ISP들도 서로 연골되어야만 합니다. 
  • 하위 계층 ISP는 국가  & 국제 상위 계층 ISP를 통해 서로 연결됩니다. -> 상위 계층 ISP들은 서로 직접 연결됩니다.
  • 각 ISP네트워크는 따로 관리되고, IP 프로토콜을 수행하며, 네이밍(naming)과 주소배정 방식을 따릅니다.

프로토콜(protocol)

• 인터넷에서 정보(데이터)의 송수신을 제어합니다. 
• 가장 중요한 프로토콜 둘을 통칭하여 TCP/IP라고 합니다.
  • TCP(Transmission Control Protocol)
  • IP(Internet Protocol): 라우터와 종단 시스템 사이에서 송수신 되는 패킷 포맷을 기술합니다. 

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1.1.2 서비스 측면에서 본 인터넷

인터넷은 애플리케이션세 서비스를 제공하는 infastructure

• 애플리케이션은 서로 데이터를 교환하는 많은 종단 시스템을 포함하고 있기 때문에 분산 애플리케이션(distributed application)이라고 부릅니다. 
• 인터넷 애플리케이션은 종단 시스템에서 수행되며, 네트워크 코어에 있는 패킷 교환기에서 수행되지 않습니다. 즉, 패킷 교환기는 종단 시스템 간의 데이터 교환을 쉽게해주지만, 데이터의 시작과 끝인 애플리케이션에는 관심을 갖지 않습니다. 

소켓 인터페이스(socket interface)

한 종단 시스템에서 수행되는 프로그램이 다른 종단 시스템에서 수행되는 특정 목적지 프로그램으로 데이터를 전달하도록
어떻게 인터넷 인프라스트럭처에 요구하는지를 명시한 것을 소켓 인터페이스라고 합니다. 

• 인터넷에 연결된 모든 end-system들은 소켓 인터페이스를 갖고있습니다.
• 결국, 소켓 인터페이스는 송신 프로그램이 따라야 하는 규칙의 집합이며, 인터넷은 이 규칙에 따라 데이터를 목적지 프로그램으로 전달하게 됩니다.

1.1.3 프로토콜이란 무엇인가?

  둘 이상의 통신 개체(entity)가 어떤 일을 함께 수행하려면 이들이 다같이 인식하는 프로토콜 즉, 통신 규약이 필요합니다.

아래의 그림은 사람 프로토콜과 컴퓨터 네트워크 프로토콜을 나타낸 것입니다. 따라서 둘 중 하나가 다른 프로토콜을 수행한다면 그 프로토콜은 다른 이들과 상호작용할 수 없으며, 원하는 작업을 수행할 수 없다.

네트워크 프로토콜

• 통신하는 둘 이상의 원격 개체가 포함된 인터넷에서의 모든 활동은 프로토콜이 제어합니다.
• e.g., 혼잡 제어 프로토콜: 종단 시스템에 존재하며, 송수신자 간에 전송되는 패킷 전송률을 조절합니다. 라우터에서의 프로토콜은 출발지(source)에서 목적지(destination)까지의 패킷 경로를 설정합니다. 

1. 프로토콜이란 무엇인가?
둘 이상의 통신 개체가 데이터를 주고받기 위한 통신 규약으로 인터넷에서 데이터의 송수신을 제어하는 역할을 합니다.