컴퓨터(노트북)을 켜고 인터넷을 사용하기까지의 흐름

먼저 알면 좋은 OSI 7계층, TCP/IP 4계층 정리글

https://sihanni.tistory.com/71

[Network] OSI 7 Layers, Socket

 

Q. 컴퓨터를 켜고 브라우저를 통해 검색을 해서 화면을 보는데 까지 어떤 일들이 일어날까?

 

노트북(컴퓨터) 전원을 켜고 네트워크가 자동으로 연결

무선(Wi-Fi)로 연결되는 경우

• A) 링크 계층 (OSI 1~2 / TCP-IP : 링크)
  1. 주변 API 스캔 & SSID 매칭
     노트북 무선 NIC가 주변 AP(Access Point)를 스캔하고 저장된 SSID(와이파이 이름)와 일치하면 접속을 시도
  2. 무선 보안 인증 (WPA2/WPA3) + 4-Way Handshake
     
     • PSK(사전 공유키) 기반 또는 802.1X(EAP) 기반으로 인증
     • 4-Way Handshake로 AP, 클라이언트가 PMK(마스터 키)로부터 PTK(세션 키)를 도출하고 상호 소유를 증명. 이후 데이터 프레임은 해당 키로 암호화되어 송수신된다.
  3. 연결 성립: 802.11 프레임 레벨 통신 가능
     이 시점부터 같은 무선 BSS 내에서 MAC 주소 기반 프레임 전달이 가능해진다.
• B) IP 획득과 네트워크 준비(OSI 3~7 / TCP-IP: 인터넷-응용)
  1. (4). DHCP로 IP 정보 획득
     • DHCP Discover → Offer → Request → Ack(DORA) 순서로 사설 IP, 서브넷 마스크, 기본 게이트웨이, DNS 서버, 임대시간(Lease)을 자동 할당.
     • 무선이든 유선이든 동일 절차.
  2. (5). 게이트웨이 MAC 획득(ARP) / IPv6면 NDP
     • ARP(IPv4) 로 게이트웨이 IP에 대응하는 MAC 주소 학습(“누가 192.168.0.1이냐?” 브로드캐스트).
     • NDP(IPv6) 는 ARP를 대체해 이웃 탐색·라우터 광고 등 수행.
  3. (6). 시계 동기화(NTP)
     • NTP로 시스템 시간이 맞춰지면 TLS 인증서 유효기간, HSTS 정책 등 보안 기능이 정상 동작.

유선(랜선)으로 연결되는 경우

 

• 차이점은 “무선 보안 단계(2번 과정)”가 없다는 점이다.
• 케이블을 꽂으면 링크 업(물리 계층 신호 협상, 오토-네고시에이션) → 스위치/허브와 이더넷 프레임 교환 가능.
• 그 뒤 절차( DHCP / ARP / NDP / NTP )는 무선과 동일하게 진행된다.

브라우저를 실행하고 특정 주소에 접속

 

https://sihanni.tistory.com/88

웹브라우저에 URL을 입력하면 일어나는 일

 

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용어 정리

 

• MAC 주소
  네트워크 인터페이스의 물리(계층2) 식별자(48비트, 일반적으로 NIC 제조사가 할당). 같은 LAN 내 프레임 전달 시 수·발신지로 사용.
• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
  IP/서브넷/게이트웨이/DNS/임대시간을 자동으로 할당하는 프로토콜(DORA: Discover-Offer-Request-Ack).
• ARP (Address Resolution Protocol)
  IPv4에서 IP→MAC 매핑을 얻기 위한 브로드캐스트 질의/응답(“192.168.0.1 누구냐?”).
• NDP (Neighbor Discovery Protocol)
  IPv6에서 ARP 대체. 이웃 탐색(Neighbor Solicitation/Advertisement), 라우터 광고(RA), 중복주소검출(DAD) 등 수행.
• NTP (Network Time Protocol)
  네트워크로 시계 동기화. TLS/인증서 검증, 로그 타임스탬프 정확도에 필수.
• DNS (Domain Name System)
  도메인→IP 이름 해석. 재귀/권한 서버 체계, A/AAAA/CNAME/NS/TXT 등 레코드. DoH/DoT로 암호화 가능.
• NAT (Network Address Translation)
  사설 IP↔공인 IP 변환. 다수 단말이 하나의 공인 IP로 인터넷 접속.
• HSTS (HTTP Strict Transport Security)
  브라우저가 해당 도메인엔 항상 HTTPS로만 접속하도록 강제(중간자 공격 억제).
• TLS 1.3
  전송 보안(암호화/무결성/서버 인증). SNI/ALPN, 0-RTT 재개 지원.
• QUIC
  UDP 기반 전송 계층 + TLS 1.3 통합. 스트림 다중화/손실 회복/핸드셰이크 RTT 감소로 HTTP/3 성능 향상.
• HTTP/2 / HTTP/3
  애플리케이션 계층 프로토콜. 멀티플렉싱/헤더 압축/서버 푸시(HTTP/2) 등. HTTP/3는 QUIC 사용.
• Anycast
  동일 IP를 여러 지점에 광고하여 가까운 POP로 라우팅되는 기법(CDN/대형 서비스 엣지).
• ETag / Last-Modified
  HTTP 캐시 검증 메커니즘(조건부 요청으로 불필요한 바이트 전송 감소).
• CSP (Content-Security-Policy)
  스크립트/리소스 로딩 출처 제한으로 XSS 등 완화.