인터넷의 원리 PART 3: 와이어, 케이블, 그리고 와이파이 (Wifi) - 2

안녕하세요 여러분. 참새입니다.

저번 포스팅에서는 인터넷 상에서 장치들이 전기를 사용할 때 어떤 방식으로 정보를 전달하는지 간략하게 알아보았습니다. 이번 포스팅에서는 조금 더 구체적으로 알아보도록 할게요^^ (다소 재미가 없더라도 꼭 따라와주시면 좋겠습니다!)

인간이 직접적으로 2진 정보를 전달할 때는 너무 느리고 정확성도 떨어지기 때문에 기계를 사용하여서 더욱 빨리 정보를 전달해야 합니다. 인간처럼 1초당 1비트의 정보만을 전달할 수 있다면 정보를 다 전달할 시간이 턱 없이 부족할테니까요 ^^;

우선, 중요한 단어 딱 3개만 넘겨집고 가겠습니다.

대역폭 (Bandwidth): 장치의 최대치 정보 전송 능력을 대역폭이라고 합니다.

비트 전송 속도 (Bitrate; 비트/초): 대역폭은 한 장치의 최대치 전송 능력을 측정해줄 수 있게 해주는 단위입니다. 정보 전송 능력이란 얼마나 빨리 정보를 전달할 수 있는가겠죠? 그러므로 비트 전송 속도는 한 장치가 1초당 몇 비트의 정보를 보낼 수 있는지 나타냅니다.

대기 시간 (Latency): 정보 전달 속도를 다르게 측정해서 표현하는 수치 중 하나가 대기 시간입니다. 비트 전송 속도가 1초당 몇 비트의 정보를 보낼 수 있는지 나타냈다면, 대기 시간은 1 비트가 한 장치에서 다른 장치로 전송될 때 얼마만큼의 시간이 걸리는지 측정합니다.

그렇다면! 저희가 정보를 더 빨리 전달하려면 어떻게 해야할까요??

(정답): 대역폭을 늘리면 됩니다. 대역폭을 늘리면 비트 전송 속도가 빨라져서 같은 시간에 훨씬 더 많.은. 정보를 전달할 수 있겠죠!

예를 들어서, 3MB의 노래 파일을 다운로드할 때 3초가 걸렸다고 가정해보겠습니다. 그러면 1초당 1MB의 정보를 다운로드 한 것인데, 1MB는 800만 비트의 정보와 같으므로 인간이 전등을 껐다 켰다해서 전달할 수 있는 정보의 양이 절대 아니죠 ㅎㅎ;; (노래 한 번 듣자고 전구를 800만 번을 언제 다 껐다 켰다 하겠습니까…)

이제 저희가 궁금한 점은: “얼마나 멀리까지 정보를 전달할 수 있을까?”

혹시 가정집이나 회사에서 이렇게 생긴 이더넷 와이어 (Ethernet wire)를 보신적 있으신가요? 이더넷 와이어를 사용하게 되면 전기를 사용하여서 가까운 거리에 있는 네트워크 내에서 정보를 싸게 전달할 수 있지만, 시그널이 굉장히 멀리까지는 가지 못하고 소실되게 됩니다. 저희는 인터넷을 통해서 전세계 어디에나 정보를 전달하고 싶으니까 이 방법 하나만으로는 장거리 커뮤니케이션을 하기 힘들겠죠.

그렇다면, 전기보다 빠르고 시그널이 소실되지 않게 정보를 전달하는 방법은 무엇이 있을까요?

바로… 빛입니다!! 빛은 전기보다 훨씬 더 빠르니까요 ㅎㅎ

저희는 오늘날 비트로 구성된 2진 정보를 광섬유 케이블 (fiber optic cable)을 통해서 ‘광선 (빛)’의 형태로 전송할 수 있습니다.

광선의 형태로 정보를 전송할 때는 당연히 무진장 빠른게 장점이지만, 전기를 통해서 정보 전달을 할 때와 다르게 시그널 소실도 없.습.니.다. 다시 말하자면, 전달되는 정보가 도중에 소실되지 않는다는 것이죠!

단점이라면… 설치 비용이 굉장히 비싸고 웬만한 대규모 프로젝트가 아니라면 광섬유 케이블을 설치할 수도 없죠.

전기와 빛을 통해서 정보를 전달할 때는 이처럼 와이어나 케이블이 필요합니다. 하지만 모든 곳에 와이어나 케이블을 설치하고 정보 전달을 할 수는 없으므로 다른 대안이 필요합니다.

바로…전파 (=라디오 웨이브)를 사용하면 됩니다!

전파를 사용하게 된다면 기계는 와이어의 도움 필요없이 정보를 전송할 수 있습니다. 왜냐구요? 전파는 공중에 떠다니니까요 ㅎㅎ

전파를 통해서 정보를 전달할 때는, 기계가 전송하려는 2진 정보를 전파로
‘바꾼’ 후에, 번역된 전파를 다른 기계로 전달합니다. 반대로, 정보를 받는 기계는 받은 전파의 정보를 다시 2진 정보로 ‘바꾼’ 후에 정보를 이해할 수 있게 됩니다.

전파를 통한 정보 전달이 가능해졌기 때문에, 저희는 핸드폰을 들고 다니면서 정보를 주고 받을 수 있습니다. 무선 (Wireless) 통신이 가능하게된 것은 바로 전파를 통한 정보 전달 때문이죠!

단점은…전파가 엄청 멀리까지 갈 수 없고, 전파가 전송되는 도중에 소실되는 경우가 많기 때문에, 빛을 통해서 정보를 전달할 때처럼 모든 정보를 소실되지 않은 상태로 전달하기가 힘듭니다.

자, 이제 정리를 해보겠습니다.

저희가 오늘날 쓰는 정보를 인터넷 상에서 전달하는 방법은 크게 세 가지가 있습니다: (1). 전기, (2). 빛, (3). 전파.

한 가지의 방법만 써서 정보를 주고 받는게 아니라, 세 가지 방법을 모두 사용하여서 정보를 전달하는 것이 보통의 경우입니다.

예를 들어서, 여러분께서 커피샵 안에서 와이파이를 켜서 노트북을 쓰고 계실 때, 노트북에서 나오는 정보들은 무선 라우터 (wireless router)로 전달이 되고, 그 이후에는 와이어나 케이블을 통해서 다른 장치로 정보가 전달이 됩니다.

이렇듯 전기, 빛, 전파 중 한 가지 방법으로만 정보가 전달되는 경우는 극히 드뭅니다.

저희가 인터넷 상에서 주고 받는 모.든. 정보들은 2진 정보로 표현된 후에 전달된다는 것을 꼭 기억해주시면 좋겠습니다.

어려운 내용일 수도 있었지만 무리 없이 따라와주셨을 거라고 믿고 있습니다.

감사합니다 ^^

참조링크
https://www.youtube.com/watch?v=ZhEf7e4kopM&list=PLzdnOPI1iJNfMRZm5DDxco3UdsFegvuB7&index=2

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인터넷의 원리 PART.1: 인터넷이란 무엇인가?
https://steemit.com/kr/@kim066/part-1
인터넷의 원리 PART 2: 와이어, 케이블, 그리고 와이파이 (Wifi) - 1
https://steemit.com/kr/@kim066/part-2-wifi-1