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세상의 모든 정보가 들어오는 시간 2.9초? 인터넷 연결의 비밀

2017.10.18 FacebookTwitterNaver

▲ 인터넷은 현대인의 공기라고 할 만큼 우리에게 익숙한 존재가 됐습니다

현대인들이 눈을 뜨고 감을 때까지 사용하는 인터넷(www: World Wide Web)의 평균 응답시간이 얼마인지 아시나요? 바로 ‘2.9초’ 입니다. 어떻게 2.9초 사이에 세상의 모든 정보가 내 손 안으로 들어올 수 있을까요? 오늘은 인터넷에 접속하는 과정에 대해 알아봤습니다. 인터넷에 접속해 원하는 페이지에 들어갈 때까지 어떤 일이 일어나는지 함께 살펴봅시다.

세상으로 나가기 위한 준비

▲ 인터넷 세계에서 주소는 IP(internet Protocol)라고 부릅니다

우선 PC에서 네이버를 접속한다고 가정해봅시다. 여러분이 ‘인터넷 익스플로러’나 ‘크롬’과 같은 브라우저에 ‘www.naver.com’ 입력하면 먼저 출발지와 목적지 주소가 담긴 티켓을 만들게 됩니다. 인터넷 세계에서 주소는 ‘IP(Internet Protocol)’라고 부르는데요. 출발지는 PC의 IP이고, 도착지는 네이버의 IP입니다.

PC의 IP는 보통 192.168의 사설 IP를 가지게 됩니다. 그 이유는 PC나 태블릿, 스마트폰 등의 여러 가지 기기를 동시에 사용하기 위해 인터넷 공유기를 사용하기 때문입니다. 인터넷 공유기의 가장 큰 역할은 가정 내에서 사용하는 IP를 외부와 통신하기 위해 공인 IP로 바꿔주는 것입니다.

다음은 도착지 주소를 알아보겠습니다. 네이버의 주소는 www.naver.com이지만, 인터넷 세상에서의 주소는 IP입니다. 그러면 www.naver.com의 IP는 누가 알려줄까요? 바로 여러분이 사용하는 SK브로드밴드와 같은 인터넷 회사가 알려줍니다. 브라우저에 www.naver.com을 입력하면 해당 사이트의 IP를 알려줍니다. 드디어 여행을 떠날 준비가 됐습니다. 이제 이 티켓을 가지고 네이버를 찾아가 보겠습니다.

인터넷 고속도로, 앞만 보고 가는 거야

▲ PC에서 나온 데이터는 각 지역의 유선망을 거쳐 MPLS(Multi-Protocol Label Switching)망에 진입합니다

집 밖으로 나온 데이터는 각 지역의 인터넷 회사에 도착하여 ‘MPLS망’이라 불리는 네트워크 고속도로에 진입하게 됩니다. MPLS는 여러분의 티켓을 확인한 후, 목적지까지 가는 가장 빠른 길을 안내하기 위해 데이터에 식별자를 붙이는 역할을 합니다. 만약, 해외에서 네이버로 접속을 한다면 어떻게 연결될까요?

‘설마 바다를 건너서?’라고 생각한다면 정답입니다. 대륙 간 인터넷의 90% 이상이 해저 광케이블을 통해서 이뤄집니다. 일부 위성을 통해서 통신하는 곳도 있으나 위성은 날씨의 영향을 많이 받는 편입니다. 예를 들어, 태평양의 경우 9,000km가 넘는 거리를 안전하게 통신하기 위해, 어른 허리 두께의 광케이블과 대포알 모양의 ‘광신호 증폭기(Repeater)’를 촘촘히 깔아두게 됩니다. 이 케이블을 타고 바다 건너 일본을 거쳐 한국의 네이버까지 전달이 되는 거죠.

인터넷 백화점, 데이터센터 속으로

▲ 데이터 센터는 서버, 통신장비, 저장장치 등 고성능 인터넷 장비가 모여있는 장소입니다

드디어 도착지 주소가 알려주는 곳에 도착했습니다. 그곳은 바로 네이버 인터넷 서비스를 제공하는 서버들이 설치된 데이터센터인데요. 데이터 센터는 서버, 통신장비, 저장장치 등 고성능 인터넷 장비가 모여있는 장소입니다. 이곳에서 여러분의 데이터를 가장 먼저 맞이하는 장비는 ‘방화벽(Firewall)’입니다. 방화벽은 여러분의 요청이 접근이 허용된 주소(IP)에서 보내진 것인지, 요청하는 내용은 정상적인지, 혹시 악의적인 내용을 담고 있지는 않은지를 확인하게 됩니다. 일종의 입국심사 역할을 하는 것이죠.

방화벽을 통과하게 되면 그다음은 여러분의 요청을 처리할 담당자를 할당해주기 위해 순차적으로 번호표를 발급하는 장비를 만나게 됩니다. 바로 ‘L4 스위치(혹은 ADC)’라고 불리는 장비입니다. 이 장비는 수백 대의 서버들 앞에서 사용자의 요청을 받아서 각각의 서버들에 요청을 보내고, 그 응답을 받아 전달하는 역할을 합니다. 또한 각각의 서버들이 정상적인 상태인지, 일이 많은지를 파악해서 최대한 고르게 요청에 답할 수 있도록 조절하는 역할도 담당합니다.

서버, 실질적인 정보의 저장소

▲ 일반 PC와 서버의 스펙 비교

‘서버(Server)’는 여러분의 티켓에 쓰인 요청 내용을 확인하고, 그에 해당하는 답변을 찾아서 전달하는 역할을 수행합니다. 서버는 일반적으로 PC와 같은 구조인데, 다만 CPU나 메모리, 디스크를 좀 더 많이 장착할 수 있기에 훨씬 높은 성능과 뛰어난 안정성을 가진 장비입니다.

하지만, 이런 고성능의 서버도 여러분이 요청한 모든 데이터를 가지고 있을 수는 없습니다. 만약, 요청한 자료가 서버에 모두 저장하지 못할 만큼 큰 데이터라면 ‘스토리지(Storage)’라는 별도의 대형 장비에 데이터를 보관 또는 관리하게 됩니다. 스토리지는 디스크를 2천 개 이상 장착할 수 있으며 수천 테라바이트의 데이터를 저장하고, 저장된 정보들을 0.005초 만에 찾아서 서버에 전달해 줍니다.

이제 다시 집으로!

▲ 인터넷 서비스를 제공되는 과정에는 이렇게 다양한 기술과 많은 사람의 노력이 담겨 있습니다

마침내 요청한 정보를 찾았으니, 이 자료를 다시 여러분의 PC에 전달해줘야 합니다. 방법은 이전과 같습니다. 하지만 이 복잡하고도 먼 길은 고작 ‘2.9초’ 밖에 걸리지 않습니다. 이렇게 인터넷 서비스를 안정적으로 제공하기 위해서는 많은 사람의 보이지 않는 노력과 기술이 숨겨져 있습니다. 이 과정 중 하나라도 문제가 생기면 우리는 인터넷을 사용할 수 없습니다.

우리 인류의 역사를 바꾼 발명 중 가장 많은 비중을 차지하는 것은 사람들 간의 ‘소통’을 도와준 것입니다. 먼 거리 이동을 위한 바퀴와 나침반, 지식의 전달과 보관을 쉽게 해준 종이와 인쇄술, 그리고 먼 거리에 있는 사람들에게 정보를 전달할 수 있는 전화기와 인터넷까지 있습니다. 이 놀라운 발명과 기술을 통해 인류는 서로의 정보와 생각을 공유하고 더 나은 미래를 만들어 나가고 있는데요. 인공지능과 빅데이터, 자율주행 자동차, 양자통신 등 하루가 다르게 바뀌는 세상을 보며 ‘도대체 인류의 기술은 어디까지 발전을 할까?’라는 궁금증이 샘솟습니다. 여러분도 이 혁명적 기술의 바다에 대해 한번 생각해보면 어떨까요?

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