1.1 What Is the Internet

 인터넷이 무엇인지 알려면 다음을 해내야 한다.

1. 인터넷을 구성하는 기본 하드웨어와 소프트웨어 구성 요소에 대한 설명
2. 분산 어플리케이션에 서비스를 제공하는 네트워킹 인프라 측면에서의 인터넷에 대한 설명

 위의 그림을 보자. 파란색 영역은 하나의 네트워크를 나타내는 그림이다. 최종적으로 통신 자체는 communication links, packet switches가 서로 연결됨을 볼 수 있다. 여기서 communicaiton links는 연결된 선으로 보면 되고, 이 선이 transmission rate를 결정하게 된다. 보통 이 transmission rate의 단위로는 bps = bits / seconds 이며, 송신(sending) end system(host, 호스트, 컴퓨터) 들은 segments를 보내는데 각각의 segment에 대해 추가적인 header bytes를 부여하여 전송하게 된다. 결과적으로 이 segment 각각의 덩어리는 packets라고 불리며, network를 통해 또 다른 목적지, 수신(received) end system으로 가게 된다.

sending end system → (header + segments) = packets → networks → ... → networks → received end systems

 

 여기서 packet switch(link-layer switch, link-layer switch이라는 것은 OSI 7계층의 링크 레이어 계층에서 동작하는 스위치를 말함. 패킷 스위치의 일종) 라는 것을 자세히 보자. 스위치가 하는 일은 통신 링크 (인터페이스라고 보면 편함) 중에 자기한테 들어오는 패킷이 있을 것이다(보내지는 패킷을 말하는 거임). 그 패킷을 다른 통신 링크(보내야 하는 목적지 end system이 있는 통신 링크)로 보내는 것이다. 패킷 스위치는 형태와 종류가 다양하지만 가장 대표적으로 많이 사용하는 두 유형 라우터 router, 링크 레이어 스위치만 기억하면 된다. 둘 다 모두 패킷을 최종 목적지로 전달하기 때문에 하는 일은 유사하다. Link-layer Switch 일반적으로 네트워크에 접근하기 위해 사용되는 반면에 라우터는 네트워크의 핵심 구성요소로 사용된다(즉 링크레이어 스위치는 네트워크의 보조적인 역할).

packets → link-layer switch → router → router → ... → router → link-layer switch → end system

 이것은 모든 국가에서 이용하는 도로와도 같은 개념으로, packet switch는 교차로, end system은 목적지(건물, 집)과 유사하다. 그러면 communication link라는 것은 도로라고 할 수 있다.

 

 그러면 궁금한게 이런 네트워크가 전세계로 뻗어나갈 수 있는게 어떻게 되는지 궁금할 수 있을 것이다. 보통은 SKT, KT, ... 등등의 residential ISPs 같은 거나, corporate ISPs 등의 인터넷 서비스 제공업체 ISP를 사용하게 된다(다양한 ISP가 있음. corporate ISP, university ISP, cellular data ISP, ...). 이러한 ISP는 그 자체로 패킷 스위치와 통신 링크로 구성된 네트워크고, ISP를 거쳐서 전세계로 뻗어나갈 수 있게 되는 것이다. 여기서 SKT, KT, ...등등이 lower-tier ISP라고 부르고, 국제적으로 연결된 upper-ter ISP와 다시 연결되게 된다. 모든 ISP는 IP protocol을 쓰고 이 규약 내에서 연결된 모든 시스템들을 연결된 것이 바로 Internet이라고 할 수 있다.

 여기서 네트워크 내부적으로, 정보의 전송, 수신을 제어하는 프로토콜을 실행하는데, TCP와 IP라는 프로토콜을 쓴다. IP 프로토콜은 라우터와 최종 시스템 간의 송수신 되는 패킷의 형식이며, 인터넷에서의 주요 프로토콜은 TCP/IP라고 불리운다. 그럼 여기서 Protocol이 뭔지 의문이 들것이다.

 프로토콜은 네트워크 통신을 위한 언어라고 보면 된다. 두 communication entity가 있다고 하자. 각각은 서로에게 통신을 하기 위해 어떠한 약속을 할 것이다. 가벼운 인사부터 시작해서 어디서 만날지 등등의 이야기를 하는데, 이를 다시 말하자면, 하나의 통신 엔티티가 요청(이벤트)을 보냈을 때, 다른 통신 엔티티가 다시 응답을 보내주어야 제대로 이야기를 하고 있는지를 알 것이다. 즉, 프로토콜은 두 개 이상의 통신 엔티티 간의 교환되는 메시지의 형식과 순서를 정의하며, 메시지를 전송하거나 수신할 때 또는 다른 이벤트가 발생할 때 취해지는 동작들을 정의한 명세서이다.