인터넷의 작동 - IP/DNS
인터넷이란?
인터넷은 세계에서 가장 유명한 컴퓨터 네트워크이다. 인터넷은 분산화된 구조가 특징이다. 그 누구도 소유하고 있지 않으며, 연결을 통제하지 않는다. 수천 개의 다양한 조직들이 각자의 네트워크를 운영하며, 자발적인 상호 연결 협정을 체결한다.
대부분의 사람들은 웹 브라우저를 통해 인터넷 콘텐츠에 접근한다. 인터넷과 웹을 동일시하는 경우가 있지만, 이는 사실이 아니며, 웹은 그저 많은 인터넷 응용 프로그램 중 하나일 뿐이다. 인터넷의 다른 응용 프로그램으로는 이메일이나 토렌트 등이 있다.
인터넷은 표준화된 프로토콜 집합을 통해 통신하는 글로벌 컴퓨터 네트워크이다.
인프라
인터넷의 정보는 컴퓨터간 비트의 형태로 전송된다. 이 비트들은 이더넷 케이블, 광섬유 케이블, 무선 신호 등 다양한 매개체를 통해 전송된다. 비트란 1과 0으로 표현되는 이진 정보이며, 이 비트들이 합쳐져서 우리가 실제로 보는 모든 정보를 표현한다.
| 방식 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|
| 전기 이더넷 | 적은 비용 | 시그널 손실 |
| 빛 광섬유 | 빠른 속도 시그널 손실 없음 | 높은 비용 높은 난이도 |
| 전파 Wi-Fi | 완전 무선 | 짧은 거리 |
미래에 이러한 물리적인 통신 방식은 바뀔 수 있지만, 그 속의 근본적인 이진 형태의 정보 표현과 이 정보들을 송수신 하는 프로토콜은 그동안 변경되지 않았기 때문에 유지가 될 것이다.
IP 주소와 DNS
s 위에 설명한 1과 0으로 표현된 정보들은 인터넷이라는 거대한 네트워크에서 어떻게 하나의 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 이동하는가? 이를 이해하기 위해서는 인터넷이 의존하는 프로토콜이라는 것에 대해 알아볼 필요가 있다.
프로토콜이란 컴퓨터 네트워크에서 데이터를 교환하기 위한 규칙과 절차의 집합이다. 인터넷은 프로토콜 집합으로 표현된 설계 철학이자 아키텍쳐로 볼 수 있다. 이 설계 철학 덕에 인터넷은 새로운 통신 기술을 수용하고 적용할 수 있다. 즉, 새로운 기술이 인터넷을 어떠한 방식으로든 사용하려면, 어떤 프로토콜을 사용해야 하는지만 알면 된다는 것이다.
IP 주소
인터넷의 모든 장치는 고유의 주소가 있다. 인터넷에서의 주소는 숫자로 표현된다. 가정집이나 기업 등이 고유한 주소를 채용하는 것과 비슷한데, 받을 사람을 알 필요는 없지만 주소와 이를 정확하게 기재하는 것은 필수이다. 인터넷에서 사용되는 가장 중요한 프로토콜 중에 하나가 바로 IP, 즉 Internet Protocol이다. 컴퓨터의 주소는 IP 주소라고 한다.
정보를 요청하는 컴퓨터는 정보를 수신하는 컴퓨터의 IP 주소로 자기 자신의 IP주소와 함께 요청을 보낸다. 자기 자신의 IP주소를 함께 송신함으로, 요청한 정보를 받을 주소를 지정해 주는 것이다.
출처: code.org
IP 주소는 계층적인 구조로 만들어져 있다. ‘.’으로 나누어진 IP주소는 각각 8비트 이진수로 표현되며, 총 32개의 비트로 구성되어 있는 ‘비부호형 32비트 정수’이다.
출처: code.org
앞의 번호들은 일반적으로 네트워크와 서브네트워크를 구분한다. 마지막 8비트로 표현된 수가 실제 장치를 표현한다. 이 방식의 IP표현 방식은 IPv4라고 한다.
IPv4 방식 아래에서는 무려 40억개의 고유 주소를 표현할 수 있는데, 초기의 예상보다 훨씬 많은 인터넷 사용자 때문에 40억의 고유 주소로는 부족하게 되어 고안된 것이 IPv6이다. IPv6는 기존 IPv4의 32비트보다 많은 128비트로 주소를 표현한다.
DNS
DNS는 Domain Name System, 도메인 이름 구조의 약자이다. 인터넷에서 사용되는 호스트의 도메인 이름을 IP주소로 변환하거나, 그 역으로 변환하는 시스템이다. 이는 인터넷에서 사용되는 장치들이 서로 식별할 수 있도록 도와주는 기술이다.
일반적으로, 32비트 또는 128비트로 표현된 IP 주소는 인간이 외우고 이해하기에는 어려움이 따른다. 그렇기에 우리가 통상적으로 사용하는 사이트들에는 도메인 이름이 붙는데, DNS는 이를 컴퓨터가 이해할 수 있도록 IP주소로 변환해주는 작업을 한다. DNS는 분산된 계층적 구조로 설계되어 있으며 이를 트리로 표현한다.
출처: cloudflare
위 이미지를 보면, 루트 DNS 서버에서 시작한다. 그 다음 최상위 도메인 DNS서버는 .com, .org, .net 등과 같은 DNS정보를 관리한다. 예를 들어, .com 도메인에 대한 DNS정보는 .com 도메인 서버에 저장되어 있다. 이와 같이 각각의 도메인 이름은 계층구조에서 자신의 위치를 인코드하며, 노드를 따라 후속 트리로 가면 도메인 이름이 표현된다.
인터넷은 방대하며, 하루가 다르게 커져간다. IP와 DNS는 인터넷이 아무리 커져도 이에 따라 비례적으로 스케일 업 하도록 되어있기 때문에 인터넷 통신에 있어 통신 매체의 발전과 관계 없이 통신의 근간으로 남을 것이다.