[HTTP] 실무에 필요한 네트워크 기초 (1)

실무에서 백엔드 개발을 진행하면서, 네트워크/인프라 등 배경지식이 부족하다고 느껴져서

네트워크 기초에 대한 부분을 공부하기로 하였다.

 

실무 개발에 필요한 HTTP의 전체 흐름 이해하기 위한 포스팅이며

'모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식' 강의를 학습한 내용을 정리할 생각이다.

 

1.인터넷 네트워크

1.1. 인터넷 통신

'인터넷 상에서 컴퓨터 둘은 어떻게 통신할까?'

•  직접 연결 (클라이언트와 서버, 둘 사이가 가까운 경우), 하지만 한계가 있다. 사내망 같은 사설망에서만 사용
•  인터넷망 이용(거리가 멀어도 통신 가능)하며, 인터넷망은 IP를 사용하여 통신한다.

 

1.2. IP(인터넷 프로토콜)

'복잡한 인터넷망은 어떻게 통신을 할까?'

•  클라이언트와 서버에 IP 주소를 부여 (출발지와 목적지에 대한 주소)
•  IP 주소에 데이터 전달
•  패킷이라는 통신 단위로 데이터 전달

 

[ IP ]

•  인터넷 프로토콜 (Internet Protocol)의 약자
•  네트워크상에서 컴퓨터(노드)를 식별하기 위한 위치 주소
•  한계 및 문제점
  • 비연결성: 패킷을 받을 대상이 없거나, 서비스 불능 상태여도 패킷 전송
  • 비신뢰성: 중간에 패킷이 오거나, 순서대로 안 오는 경우 신뢰할 수 없다.
  • 프로그램 구분: 같은 IP를 사용하는 서버에서 통신하는 애플리케이션이 2개 이상인 경우 구별 불가
• 해당 한계들을 극복하고자, TCP/UDP가 등장하기 시작했다.

[ IP 패킷 ]

• 정보 : 출발지 IP, 목적지 IP, 기타
• 출발지 IP에서 목적지 IP로 요청을 클라이언트 패킷에 담아 전달한다.
• 목적지 IP에서 요청에 대한 응답을 서버 패킷에 담아 전달한다.

 

1.3. TCP/UDP

'IP만으로 통신할 때의 한계나 문제점을 어떻게 해결해야 할까?'

• 비연결성 : 통신 전에 클라이언트와 서버의 연결 상태 및 데이터 전달 보증 확인
• 비신뢰성 : 패킷에 데이터의 순서 정보를 함께 보낸다
• 프로그램 구분 : 프로그램별 구분 값(PORT)을 이용

 

[ 인터넷 프로토콜 스택의 4계층 ]

• 애플리케이션 계층 - HTTP, FTP
• 전송계층 - TCP, UDP
• 인터넷 계층 - IP
• 네트워크 인터페이스 계층

[ TCP (Transmission Control Protocl) 특징 ]

• 연결지향 - TCP 3 way handshake (가상 연결, 논리적 연결)
• 데이터 전달 보증
• 순서 보장
• 신뢰할 수 있는 프로토콜
• 현재는 대부분 TCP 사용

[ TCP 3 way handshake ]

1. SYN : 클라이언트 > 서버 (접속 요청)
2. SYN+ACK : 서버 > 클라이언트 (연결 요청 수락)
3. ACK: 클라이언트 > 서버 (연결 요청 수락에 대한 응답)
4. 데이터 전송 (참고: 요즘에는 최적화로 인해 ACK와 함께 데이터 전송도 가능)

[ UDP (User Datagram Protocol) ]

• 연결지향 X
• 데이터 전달 보증 X
• 순서 보장 X
• IP와 거의 같다. +PORT +체크섬 정도만 추가
• 애플리케이션에서 추가 작업 필요

UDP는 왜 쓰는걸까?

• 데이터 전달 및 순서가 보장되지 않지만, 단순하고 빠름
• TCP에 비해 보안적으로 덜 안전하지만, 많은 양의 데이터를 빠르게 전달 가능 (영상 스트리밍이나 음성에 활용)
• 최근 인터넷이 거의 TCP 기반으로 되어있기 때문에, TCP를 수정하기가 어려움 
• 그래서 최적화를 위한 수정 개발시에는 UDP를 활용, 최근에는 UDP가 뜨고 있다고함 (ex: HTTP 프로토콜)

 

1.4. PORT

'한 번에 둘 이상 연결해야 한다면 어떻게 해야할까?'

 

[ PORT 특징 ]

• 같은 IP 내에서 프로그램(프로세스)를 구분
• 0 ~ 65535 할당 가능
• 0 ~ 1023 : 잘 알려진 포트, 사용하지 않는 것이 좋음
  • FTP - 20, 21
  • TELNET - 23
  • HTTP - 80
  • HTTPS - 443

 

1.5. DNS

'IP는 기억하기 어렵고, 변경될 수 있다.'

•  도메인 이름 시스템(DNS)은 사람이 읽을 수 있는 도메인 이름(예: www.amazon.com)을 머신이 읽을 수 있는 IP 주소(예: 192.0.2.44)로 변환
  
  

 

References

https://www.inflearn.com/course/http-%EC%9B%B9-%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC