🧑‍🏫 선생님·학부모님을 위한 설명 도움말

원리 자세히 보기

• 회선 교환과 패킷 교환 — 옛 유선전화는 통화하는 동안 두 사람 사이의 선 하나를 통째로 차지했습니다(회선 교환). 말을 하지 않는 순간에도 선은 비어 있는 채로 묶여 있지요. 인터넷은 데이터를 패킷으로 나누어 보내므로, 한 선을 여러 사람의 패킷이 번갈아 쓰며 빈틈없이 나누어 씁니다(패킷 교환).
• 패킷의 크기 — 흔히 쓰는 유선 이더넷에서 한 번에 실을 수 있는 데이터는 최대 1,500바이트입니다 (OSI 7계층의 이더넷 프레임 참고). 그래서 3 MB짜리 사진 한 장은 약 2천 개의 패킷으로 나뉘어 갑니다.
• 헤더에 적힌 것 — IP 헤더에는 보내는 쪽과 받는 쪽의 IP 주소, 그리고 수명(TTL)이 적혀 있습니다. 라우터를 하나 지날 때마다 수명이 1씩 줄고 0이 되면 버려지므로, 길을 잃은 패킷이 인터넷을 영원히 떠돌지 않습니다. 패킷의 순서 번호는 그 안쪽의 TCP 헤더에 들어 있습니다.
• IP 주소의 개수 — 지금도 널리 쓰는 IPv4 주소는 32비트여서 약 43억 개뿐입니다. 기기가 늘어 주소가 모자라자 128비트 주소를 쓰는 IPv6가 도입되었고, 집에서는 공유기 하나가 주소 하나를 여러 기기와 나누어 씁니다 (네트워크 장비 참고).
• 이름을 주소로 바꾸는 DNS — 우리는 www.kasi.re.kr 같은 이름을 입력하지만, 패킷에는 숫자로 된 IP 주소가 필요합니다. 이름을 주소로 바꿔 주는 '인터넷 전화번호부'가 DNS입니다.
• 잃어버린 패킷 — 라우터에 패킷이 한꺼번에 몰리면 감당하지 못한 패킷은 버려집니다. 받는 쪽 컴퓨터가 빠진 번호를 알아채고 다시 보내 달라고 요청해 빈칸을 채웁니다(TCP의 재전송).
• 전파천문학과의 연결 — 전파망원경의 관측 데이터도 패킷에 실려 고속 연구망을 타고 상관센터로 보내질 수 있습니다. 이를 e-VLBI라고 하며, 관측데이터 저장 편에서 디스크 운송 방식과 비교해 볼 수 있습니다.

인터넷과 패킷의 역사

비유로 설명하기

• 두꺼운 책을 멀리 사는 친구에게 보낼 때, 한 장씩 뜯어 쪽번호와 주소를 적은 봉투에 넣어 여러 우체부에게 나누어 맡기는 것과 같습니다. 우체부마다 다른 길로 가도, 친구는 쪽번호대로 다시 묶어 책을 완성합니다. 한 장이 없어지면 그 쪽만 다시 보내 달라고 하면 됩니다.

자주 하는 오해

• "인터넷과 웹은 같은 것이다" — 인터넷은 전 세계 통신망을 잇는 '도로'이고, 웹은 그 위를 달리는 서비스 가운데 하나입니다. 이메일, 메신저, 온라인 게임, 전파망원경의 데이터 전송도 웹이 아닌 인터넷 서비스입니다.
• "패킷은 언제나 제각각 다른 길로 간다" — 위 시뮬레이션은 원리를 보여 주는 것입니다. 실제로는 같은 통신의 패킷이 대개 같은 길로 가고, 회선이 끊기거나 몹시 붐빌 때 다른 길로 돌아갑니다. 그래서 순서가 뒤바뀌어 도착하는 경우가 생기고, 받는 쪽에서 순서를 다시 맞춥니다.

함께 해 볼 질문·활동

• 컴퓨터의 명령 프롬프트(Windows)나 터미널(macOS)에서 ping 명령으로 국내 사이트와 해외 사이트까지 패킷이 다녀오는 시간(ms)을 재어 비교해 보기(일부 사이트는 ping에 응답하지 않습니다)
• tracert(Windows) 또는 traceroute(macOS) 명령으로 패킷이 목적지까지 몇 개의 라우터를 거치는지 세어 보기
• 짧은 문장을 낱말 카드로 나누어 번호와 받는 사람을 적고, 친구들이 교실의 여러 길로 전달하는 '종이 패킷 놀이' — 한 장을 일부러 빼고 받는 사람이 어떤 번호를 다시 요청해야 하는지 찾아보기