인터넷

1. 3 인터넷

2. 학습목표 • 인터넷의 정의와 개념, 역사를 알아보고 인터넷의 발전 배경을 살펴본다. • 인터넷 프로토콜인 TCP/IP의 동작 원리를 알아본다. • DNS의 개념을 이해한다. • URL의 사용과 의미하는 바를 살펴본다. • 목차 • 인터넷 • 인터넷 프로토콜 • 인터넷 주소 체계

3. 01_인터넷 • 인터넷의 정의 • 인류 역사상 가장 성공한 네트워크 두 가지는? • 전화 네트워크, 즉 공중망(PSTN, Public Switched Telephone Network)으로 1880년부터 1960년대까지 약 80년 동안 지속·발전 • 인터넷은 1990년부터 2010년까지 약 20년 동안 비약적으로 발전 [그림 3-1] 전화 네트워크(왼쪽)와 인터넷(오른쪽)

4. 01_인터넷 • 인터네트워킹(InterNetworking) • 두 개 이상의 네트워크를 연결하여 통신망의 집합을 형성하거나 광역화하는 것 • 인터넷(Internet) • INTERconnectedNETwork • 인터네트워킹 기술의 대표 프로토콜인 TCP/IP를 사용하여 서로 다른 여러 개의 네트워크가 모인 하나의 거대한 네트워크, 즉 네트워크의 네트워크(Network of Networks) [그림 3-2] 2007년 인터넷 월드 맵(IP 할당량 비교)

5. 01_인터넷 • 인터넷의 특징 - 멀티미디어 정보의 실시간 교환 • 문자만 주고받는 것이 아니라 수치, 그림, 음성, 동영상 등 멀티미디어 정보를 교환함 • 지역 및 기종에 상관없이 상호 간에 데이터를 송·수신하며, 엄청난 양의 정보에 접근할 수 있게 됨  세계 어느곳에서는 실시간 정보 전송이 가능해짐 [그림 3-3] 화상 채팅

6. 01_인터넷 • 인터넷의 특징 - 이기종(서로 다른 종류의 통신 기기) 간 통신 • TCP/IP 프로토콜을 이용하여 어느 단말기에서도 정보를 주고받을 수 있게 함 [그림 3-4] 휴대폰에서의 인터넷 통신

7. 01_인터넷 • 인터넷의 특징 - 쌍방향 환경의 네트워크 • 상호 작용성(interaction)은 인터넷이 다른 매체(예: TV, 라디오)와 차별되는 가장 큰 특성이자 인터넷의 최대 장점 • 웹 2.0, 웹 3.0 개념과 같이 정보의 공급자와 수요자가 전세계 누구나 될 수 있음

8. 01_인터넷 • 인터넷의 특징 - 세계 규모의 개방적인 네트워크 • 표준 규정만 준수하면 세계 어느 나라의 컴퓨터에서든 접속이 가능함 • 익명성(anonymous)을 띠고 있기 때문에 자유롭게 사용할 수 있는 반면, 단속이나 규제가 어렵다는 단점이 있음 [그림 3-5] 여러 나라의 인터넷

9. 01_인터넷 • 인터넷의 특징 - 서버/클라이언트 모델 (클라이언트/서버 모델) • 서버(server)는 일반적으로 서비스를 제공하는 정보 공유용 컴퓨터이고, 클라이언트(client)는 서버가 제공하는 서비스를 이용하는 컴퓨터를일컬음 • 서버/클라이언트 모델은 서버에서 필요한 정보를 검색하여 제공 받거나 서버에 요청하는 서비스 모델 • P2P 모델: 클라이언트들이 스스로 서버 역할도 하는 서비스 모델

10. 01_인터넷 • 인터넷의 역사 • 변천사 • 1969년에 미 국방성의 프로젝트인 알파 프로젝트(ARPA project, Advanced Research Project Agency)에 의해 알파넷(ARPANET)이라는 이름으로 탄생 • 1983년에 군사용인 밀넷(MILNET)과 민간용인 알파넷으로 분리하여 알파넷을 개방 • 1985년에 미 과학재단(NSF)의 지원을 받아 NSFNET이 구축 [그림 3-6] 알파넷의 창안자 래리로버츠 박사(왼쪽)와 초기 알파넷 연결도(오른쪽) [그림 3-7] NSF 로고

11. 01_인터넷 • 우리나라의 인터넷 발전과 현황 • 1982년에 서울대학교와 전자통신연구소 사이에 SDN(System Development Network)을 연결하면서부터 인터넷이 시작 • 1990년에 KAIST와 미국의 하와이대학교가 한국통신의 하나넷(HANANET)으로 연결되면서 본격적인 인터넷 시대

12. 01_인터넷 • 인터넷의 발전 배경 • WWW의 보급으로 인터넷 사용자가 급속히 증가 • 웹 서비스를 통해 제공할 수 있는 정보의 형태가 텍스트에서 멀티미디어 형태로 발전 • 하이퍼텍스트(Hypertext)와 하이퍼미디어(Hypermedia)가 발전한 것 • 다양한 브라우저: 크롬, 오페라, 파이어폭스, 사파리

13. 01_인터넷 • 인터넷의 민간화 및 상업화가 빠르게 이루어짐 • 대형 통신사가 민간 자본을 이용하여 초고속망을 연결하고, 이를 토대로 인터넷 연결 서비스를 제공하면서 인터넷은 빠른 속도로 상업화 • TCP/IP 프로토콜의 개방성과 독립성으로 인해 자유롭게 인터넷에 합류할 수 있었음 • TCP/IP 프로토콜은 OSI 7계층을 따르고 있기 때문에 개방형 시스템이면서 동시에 이기종의 통신이 가능 • TCP/IP 프로토콜은 인터넷이 세계 최대의 정보 통신망으로 발전할 수 있는 기틀이자, 기업의 모든 정보를 통합하여 제공하는 통로가 됨 [그림 3-11] 이기종의 통신

14. 01_인터넷 • 인터넷 관련 기구 • 원칙적으로 인터넷에는 모든 서비스를 제공하는 중앙 집중식 컴퓨터도 없고, 이를 관리하는 조직도 없지만 인터넷상의 통신망에 이상이 발생해도 통신망 전체에는 영향을 주지 않도록 실제 관리는 세계 각지에서 분산되어 이루어지고 있음 • 인터넷 관리 조직들은 대부분 비영리 조직이지만, 여러 기업과 상업적으로 연계하여 막대한 이득을 창출할 수 있는 집단이기도 함 • 인터넷 관련 기구 종류 • IAB(Internet Architecture Board)_www.iab.org • IETF(Internet Engineering Task Force)_www.ietf.org • ISOC(Internet SOCiety)_www.isoc.org • IRTF(Internet Research Task Force)_www.irtf.org • W3C(World Wide Web Consortium)_www.w3.org • WWW과 관련된 표준안 제작, 웹의 기술적, 사회적 확산을 위해 조직됨 • 웹 기술 표준은 W3C와 IETF에서 제정하나, W3C가 보다 시급한 기술 표준을 담당함

15. 01_인터넷 • 인터넷 관련 기구 종류 • InterNIC(Internet Network Information Center)_www.internic.net • ICANN(Internet Corporation for Assigned Named and Numbers)_www.icann.org • 인터넷 서비스 공급자들의 IP 주소 할당 업무를 수행 • IANA(Internet Assigned Numbers Authority)_www.iana.org • KRNIC(KoRea Network Information Center)_www.krnic.or.kr • 한국 인터넷 진흥원_www.kisa.or.kr • 한국 도메인인 .kr의 주소 자원 관리를 담당

16. 02_인터넷 프로토콜 • TCP/IP 프로토콜 • TCP/IP란 인터넷에 연결된 여러 형태의 네트워크를 통해서 데이터 전송을 가능하게 해 주는 공통 프로토콜 • 기종이 다른 컴퓨터 시스템을 연결해 데이터를 전송하기 위한 통신 프로토콜로 1980년대 초에 미 국방부가 제정하였다. 유닉스(UNIX) 운영 체제 내에 포함되었으며, 인터넷에도 사용되었음 • OSI 7계층과는 달리 4개의 계층으로 구성

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18. 02_인터넷 프로토콜 • 네트워크 접근 계층(Network access layer) • OSI 7계층 중 최하위 계층인 물리 계층(layer 1)과 데이터 링크 계층(layer 2)에 해당되며, 패킷을 프레임으로 만들어 목적지로 전달 • SLIP(Serial Line Internet Protocol), PPP(Point to Point Protocol, 점대점 프로토콜) 등의 프로토콜 사용 • 인터넷 계층(Internet layer) • OSI 7계층 중 네트워크 계층(layer 3)에 속하는 계층으로 송신자와 수신자 통신을 제공 • 패킷이데이터그램(datagram)으로 캡슐화되고 라우팅 알고리즘이 적용 • 대표적으로 IP 프로토콜을 사용하고, 경우에 따라 ICMP(Internet Control Message Protocol, 인터넷 제어 메시지 프로토콜), ARP(Address Resolution Protocol, 주소 결정 프로토콜), RARP(Reverse Address Resolution Protocol, 역주소 결정 프로토콜) 등을 사용

19. 02_인터넷 프로토콜 • 전송 계층(Transport layer) • OSI 7계층 중 전송 계층(layer 4)에 해당되며, 데이터를 전송 단위인 패킷으로 나누어 인터넷 계층으로 넘겨줌 • 신뢰성 프로토콜인 TCP와 비신뢰성 프로토콜인 UDP를 사용 • TCP(Transmission Control Protocol) • 전송 계층에서 사용되는 프로토콜로 데이터가 올바른 수신자에게 보내졌는지 확인하고, 받은 데이터에 오류가 있는지 검사하는 역할 • 만일 데이터에 오류가 있다면 송신자를 통해 재전송 받음 • 이처럼 오류 검출과 재전송 기능을 가진 프로토콜을 신뢰성 프로토콜이라고 함 • UDP(User Datagram Protocol) • 전송 계층에서 TCP와 함께 사용하는 프로토콜로 데이터그램 형태의 메시지를 교환하기 위해 사용 • 일반적으로 TCP보다 전송 속도가 빠르고 오버헤드가 적음 • TCP는 오류를 확인한 뒤 재전송하여 신뢰성을 보장하는 반면 UDP(는 송신단에서 보내기만 하고 수신단에서 잘 받았는지 확인하지 않는 통신 프로토콜

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21. 02_인터넷 프로토콜 • 응용 계층(Application layer) • OSI 7계층 중 최상위 계층으로, 세션 계층(layer 5)과 응용 계층(layer 6), 표현 계층(layer 7)에 해당하며 사용자 데이터를 처리하여 트랜스포트 계층으로 전달 • FTP, HTTP, SMTP 등을 사용 • TCP/IP의 성공 배경 • 독립적인 개방형 구조이며, 관련 프로토콜은 하드웨어, 운영체제, 접속매체 등의 차이에 관계 없이 작동되도록 설계되어 있음 • 전 세계에 산재한 각종 네트워크 및 기기가 TCP/IP를 탑재할 경우 손쉽게 인터넷에 접속함

22. 03_인터넷 주소 체계 • IP 주소 (IP address) • 전화에서 전화번호가 필요하듯 컴퓨터간 통신을 하려면 해당 컴퓨터를 식별하는 유일한 인터넷 주소가 필요함 • IP 주소는 컴퓨터 식별을 위한 고유 식별 번호로, 인터넷 주소 혹은 네트워크 주소라고도 불림 • 버전에 따라 표현 형태가 다른데, 현재 IPv4와 IPv6가 사용되고 있음 • IPv4(Internet protocol version 4) • IP 주소를 210.107.225.78, 168.233.254.3처럼 총 32비트로, 8비트씩 10진수로 표현된 수를 점으로 구분하여 표현 • 각 8비트를10진수로 나타내기 위해 0~255 사이의 값을 갖는 4자리 숫자로 구성되어 있으며, 네트워크 ID 부분과 호스트 ID 부분으로 나뉨 IP 주소 = 네트워크 ID + 호스트 ID • 사용되는 네트워크의 크기와 호스트 컴퓨터의 수에 따라 A, B, C, D, E 5개의 클래스로 구분

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25. 03_인터넷 주소 체계 • A 클래스 • 초대형 네트워크에서 사용

26. 03_인터넷 주소 체계 • B 클래스 • 중대형 네트워크에서 사용

27. 03_인터넷 주소 체계 • C 클래스 • 소규모 네트워크에서 사용

28. 03_인터넷 주소 체계 • IPv6(Internet protocol version 6) • IPv4의 주속 문제 해결이 시급 (한국: B클래스 48개, C클래스 23,222개) IPv6의 가장 큰 특징은 IP 주소를 거의 무한대로 할당할 수 있다는 점 • 128비트의 주소 체계를 사용해 2^128(=3.4×1038)개의 IP 주소를 할당할 수 있음 인터넷에 물리적으로 연결되는 호스트 수를 감안한다면 거의 무한대에 가까운 수치 • 더 큰 주소와 새로운 데이터그램 형식을 사용하여, IPv4의 여러 문제(보안, 확장성)를 보완함 • IP 주소는 128비트이며 16비트씩 :(콜론)으로 나누고 16진수로 표현함 • 현재 모바일 분야에서 IPv6가 부분적으로 사용되고 있음

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30. 03_인터넷 주소 체계 • 모바일IP(MIP, Mobile Internet Protocol) • 단말기, 즉 모바일노드(MN, Mobile Node)의 이동성을 제공하는 IP 프로토콜 • 모바일이 타 지역으로 이동 시, 핸드오프(handoff)가 발생하는데, 이러한 이동성의 문제점을 해결하고자 하는 목적으로 제정됨 • MIPv4아 MIPv6가 있으며, 현재는 주로 MIPv6를 사용하고 있음

31. 03_인터넷 주소 체계 • 도메인 네임 • 도메인(domain) • 컴퓨터 네트워크에서 비슷한 목적으로 관련된 범위 내에서 이용되는 컴퓨터 그룹의 이름을 의미하며, 인터넷의 조직 계층을 표현 (예: 강원대도메인) • 도메인 네임 시스템(DNS, Domain Name System) • 인터넷에서 사용되는 주소 시스템으로, 숫자로 되어 있는 IP 주소를 대신해서 알기 쉬운 영문자 형태를 주소로 사용하는 것 (www.kangwon.ac.kr) • DNS 서버 • 도메인 이름에 해당하는 IP 주소 정보를 갖고 있어서 해당 도메인에 대한 실제 주소를 알려 주는 역할을 하는 컴퓨터를 의미 • 예: www.kangwon.ac.kr을 192.203.144.27로매핑함

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33. 03_인터넷 주소 체계 • DNS가 죽으면?

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36. 03_인터넷 주소 체계 • URL(Uniform Resource Locator) • 인터넷에서 특정 서버에 접속하고자 할 때 사용하는 것으로, 자원의 위치 정보를 표현 • 인터넷에서 서비스를 제공하는 각 서버에 있는 파일의 위치를 명시하기 위한 것으로, 접속 프로토콜, 서버의 위치(도메인 이름), 접속 파일의 위치와 이름을 포함 • 일반적으로 서버의 주소까지만 표기하고 자원 이름을 생략하여 사용. 생략하면 해당 서버에 설정되어 있는 기본 파일이 지정됨 • URL 표기 형식 서비스 프로토콜 이름://호스트 주소 :포트 번호/자원 이름 (예) http://cs.kangwon.ac.kr/~ysmoon/courses/2013_2/wi/wi.html