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[CS]인터넷과 프로토콜, 데이터 전송 방식(회선/패킷 교환)


인터넷 기본 개념

인터넷은 전 세계의 컴퓨터 네트워크를 상호 연결하는 글로벌 네트워크입니다. 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 스택을 기반으로 동작하며, 분산 네트워크 구조를 가지고 있어 한 부분이 고장나도 전체 네트워크는 계속 작동할 수 있습니다.


프로토콜

프로토콜은 네트워크 상에서 데이터를 교환하기 위한 규칙과 약속입니다. 핵심 프로토콜은 다음과 같습니다.

  1. HTTP/HTTPS: 웹 통신의 기본 프로토콜로, RESTful API 설계와 구현에 필수적입니다. HTTPS는 SSL/TLS를 통해 암호화된 통신을 제공합니다.

  2. TCP (Transmission Control Protocol): 신뢰성 있는 연결 지향적 통신을 제공합니다. 데이터 손실이 없어야 하는 대부분의 웹 애플리케이션에서 사용됩니다.

  3. UDP (User Datagram Protocol): 비연결형 프로토콜로 TCP보다 빠르지만 신뢰성이 낮습니다. 실시간 스트리밍, 게임 등에 적합합니다.

  4. IP (Internet Protocol): 데이터 패킷의 주소 지정과 라우팅을 담당합니다. IPv4와 IPv6가 있으며, 주소 공간 부족 문제로 IPv6로의 전환이 진행 중입니다.

  5. DNS (Domain Name System): 도메인 이름을 IP 주소로 변환해주는 시스템입니다.


데이터 전송 방식

회선 교환 (Circuit Switching)

회선 교환은 통신을 시작하기 전에 송신자와 수신자 간에 전용 통신 경로(회선)를 설정하는 방식입니다.

특징:

  • 통신 시작 전 경로 설정
  • 대역폭이 독점적으로 할당됨
  • 지연 시간이 일정함
  • 전통적인 전화 네트워크(PSTN)에서 사용
  • 실시간 통신이 필요한 애플리케이션에 적합하지만, 인터넷 기반 서비스에서는 덜 사용됨

패킷 교환 (Packet Switching)

패킷 교환은 데이터를 작은 패킷으로 나누어 각 패킷이 독립적으로 목적지까지 라우팅되는 방식입니다. 현대 인터넷의 기본 전송 방식입니다.

특징:

  • 데이터를 패킷으로 분할하여 전송
  • 각 패킷은 독립적으로 라우팅됨
  • 네트워크 자원을 효율적으로 사용
  • 경로 장애 시 대체 경로로 데이터 전송 가능
  • 지연 시간이 가변적일 수 있음
  • 대부분의 웹 서비스, API, 데이터베이스 통신은 패킷 교환 방식으로 이루어짐
  • 네트워크 혼잡 상황에서의 성능 저하를 고려한 설계 필요

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