인터넷이란 무엇인가

학습 목표

인터넷이 네트워크의 네트워크임을 설명할 수 있다.

네트워크 엣지(edge)와 코어(core)의 역할을 구분할 수 있다.

ISP 계층 구조와 각 계층의 역할을 설명할 수 있다.

패킷 스위칭과 회선 스위칭의 차이를 설명할 수 있다.

문제 상황

• ping google.com은 되는데 사내 API만 타임아웃
  • 어디에서 끊기는지 ISP·엣지·코어 중 어디를 봐야 하는지 모른다
• "인터넷이 느리다"는 말만 반복
  • 회선 스위칭처럼 전용 대역을 쓰는지, 패킷이 공유되는지 구분이 안 된다
• CDN·클라우드·ISP가 겹쳐 보인다
  • Tier-1과 Access ISP의 역할이 헷갈린다

오리엔테이션에서 네트워크 학습 순서를 봤다. 이번 편은 인터넷 전체를 엣지·코어·ISP·스위칭 관점에서 잡는다.

1. 인터넷의 정의

• Internet
  • 상호 연결된 ISP 네트워크와 end system의 집합
  • 네트워크의 네트워크(network of networks)
  • 공개 프로토콜(TCP/IP) 기반으로 상호 운용
• 핵심 구성 요소
  • Host (End System): 통신 종단, 앱 실행
  • Router / Switch: 패킷 전달
  • Link: 유선·무선 전송 매체
  • Protocol: 통신 규칙

2. 네트워크 엣지와 코어

Network Edge (네트워크 엣지)

• 사용자와 가장 가까운 부분
• Host: PC, 스마트폰, 서버
• Access Network: 가정 Wi-Fi, LTE/5G, 회사 LAN, DSL
• 역할: 애플리케이션 생성·소비, 사용자 접속

Network Core (네트워크 코어)

• ISP 백본과 라우터 메시(mesh)
• 패킷을 store-and-forward 방식으로 중계
• 역할: end system 간 패킷 전달 (best-effort)

• 데이터 전송 경로
  1. 송신 host가 패킷 생성
  2. access network를 통해 access ISP로 전달
  3. regional / tier-1 ISP를 거쳐 network core 통과
  4. 수신 측 access network를 통해 목적 host 도달

3. ISP와 계층 구조

• ISP (Internet Service Provider)
  • 네트워크 접속·전달 서비스를 제공하는 사업자
  • 엔드 유저와 백본을 연결
• 계층 (대표적 모델)

계층	역할	예시
Tier-1 ISP	글로벌 백본, tier-1 간 피어링	국제 백본 사업자
Regional ISP	지역 네트워크, tier-1 연결	지역 통신망
Access ISP	가정·모바일·기업 접속	KT, SKT, LG U+, 케이블

 

• IX (Internet Exchange)
  • ISP들이 트래픽을 교환하는 연결 지점
  • 피어링(peering)으로 비용·지연 최적화

4. 프로토콜

• 정의
  • 엔티티 간 메시지 형식·순서·동작 규칙
  • 하드웨어·소프트웨어 모두 프로토콜로 상호 운용
• 인터넷 핵심 프로토콜
  • IP: 호스트 간 패킷 전달
  • TCP / UDP: 프로세스 간 전송
  • HTTP / DNS: 애플리케이션
  • Ethernet / Wi-Fi: 링크 계층
• 표준화
  • IETF: RFC 문서로 인터넷 표준 정의
  • 예: RFC 791 (IP), RFC 793 (TCP)

5. 패킷 스위칭 vs 회선 스위칭

패킷 스위칭 (Packet Switching)

• 데이터를 패킷 단위로 분할 전송
• 링크 대역폭을 통계적 멀티플렉싱으로 공유
• 경로가 고정되지 않을 수 있음
• 인터넷의 기본 방식

회선 스위칭 (Circuit Switching)

• 통신 전용 회선을 먼저 설정(setup)
• 통화·세션 동안 자원 독점 예약
• 전통 전화망(PSTN) 방식

항목	패킷 스위칭	회선 스위칭
자원 사용	필요 시 점유, 공유	세션 동안 독점
지연	가변 (큐잉)	상대적으로 일정
효율	버스트 트래픽에 유리	유휴 시 낭비
대표	Internet	전화망

6. 네트워크 성능 지표

• 지연 (Delay)
  • nodal delay = processing + queuing + transmission + propagation
• 처리량 (Throughput)
  • 단위 시간당 전송 데이터량 (bps)
  • 병목 링크(bottleneck link)가 한계 결정
• 손실 (Loss)
  • 라우터 큐 overflow 시 패킷 폐기
• 다음 편에서 계층별로 이 문제를 어떻게 다루는지 본다

다음에 다룰 것

• 프로토콜 계층 구조
• OSI 7계층 vs TCP/IP
• 캡슐화와 디캡슐화

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해당 내용은 Computer Networking: A Top-Down Approach, 8/E (James Kurose, Keith Ross) 의 내용을 기반으로 합니다.