1장 웹과 네트워크 기본

김츈마·2023년 7월 31일

0.HTTP (프로토콜)

웹 브라우저

URL => 리소스(from 웹 서버)(=파일) 얻어옴
이떄 서버에 의뢰하는 웹 브라우저 등을 클라이언트라고 한다.

HTTP

(클라이언트 <=> 서버) 의 흐름

WWW(= Web)

문서 기술 언어:SGML (HTML에 사용)
문서 전송 프로토콜: HTTP
문저 주소 지정: URL

1.TCP/ IP (프로토콜의 집합)

프로토콜이 필요한 이유

컴퓨터와 네트워크 기기가 상호간에 통신하기 위해서는 서로 같은 방법으로 통신해야 합니다.
예를들어, 어떻게 상대를 찾고, 어떻게 상대에게 이야기를 시작하고, 어떤 언어로 이야기를 하며, 어떻게 이야기를 종료할까와 같은 규칙을 결정할 필요가 있습니다. 이렇게 서로 다른 하드웨어와 운영체제 등을 가지고 서로 통신하기 위해서는 모든 요소에 규칙이 필요합니다. 이런 규칙을 프로토콜이라고 부릅니다.

TCP/IP 계층

TCP/IP를 굳이 왜 4개의 계층으로 나누어 놨을까?
1. 사양이 변경되면 해당 계층만 바꾸면 되므로 자유롭다.
예를들어, 인터넷이 하나의 프로토콜로 되어 있다면 어디선가 사양이 변경되었을 때 전체를 바꿔야 하지만, 계층화되어 있으면 사양이 변경된 해당 계층만 변경하면 됩니다. 각 계층은 계층이 연결되어 있는 부분만 결정되어 있어, 각 계층의 내부는 자유롭게 설계할 수 있습니다.

2.설계가 편하다.
애플리케이션 층에서 애플리케이션은 자기 자신이 담당하는 부분을 고려하면 되고, 상대가 어디에 있는지, 어떠한 루트로 메시지를 전달하는지, 전달한 메시지가 확실하게 전달되고 있는지 같은 고려를 하지 않아도 됩니다.

애플리케이션 계층

유저에게 제공되는 에플리케이션에서 사용하는 통신의 움직임을 결정
FTP, DNS , HTTP

트랜스포트 계층

애플리케이션 계층에서 2대의 컴퓨터 사이의 데이터 흐름을 제공
TCP, UDP

네트워크 계층(인터넷 계층)

패킷(전송하는 데이터의 최소 단위)의 이동을 다룸
여러대의 컴퓨터랑 네트워크 기기를 걸쳐 상대 컴퓨터에 배송하는데,이러한 선택지중 하나의 길을 결정
IP

링크 계층(데이터 링크, 네트워크 인터페이스)

네트워크에 접속하는 하드웨어를 다룬다.
디바이스 드라이버랑 네트워크 인터페이스 카드(NIC)
케이블, 커넥트등 여러 전송 매체 포함

2.TCP/IP 통신의 흐름

TCP/IP로 통신할 때 계층을 순서대로 거쳐 상대와 통신 합니다.
송신하는 측은 애플리케이션 계층에서부터 내려가고, 수신하는 측은 네트워크 계층부터 올라갑니다.

HTTP를 예로 들어 설명하면 다음과 같은 순서로 통신합니다.

송신측 클라이언트의 애플리케이션 계층(HTTP)에서 어느 웹 페이지를 보고 싶다라는 HTTP 리퀘스트를 지시합니다.
그 다음에 있는 트랜스포트 계층(TCP)에서는 애플리케이션 계층에서 받은 데이터(HTTP 메시지)를 통신하기 쉽게 조각내어 안내 번호와 포트 번호를 붙여 네트워크 계층에 전달합니다.
네트워크 계층(IP)에서는 수신지 MAC 주소를 추가해서 링크 계층에 전달합니다. 이로써 네트워크를 통해 송신할 준비가 되었습니다.
수신측 서버는 링크 계층에서 데이터를 받아들여 순서대로 위의 계층에 전달하여 애플리케이션 계층까지 도달합니다.
수신측 애플리케이션 계층에 도달하게 되면 클라이언트가 발신했던 HTTP 리퀘스트를 수신할 수 있습니다.

이 과정을 그림으로 보면 다음과 같습니다.

위 그림을 자세히 보면 송신할 때는 각 계층을 거칠 때마다 헤더에 필요한 정보가 추가되고,
수신할 때는 해해당 계층마다 사용한 헤더를 삭제합니다.
이렇게 정보를 감싸는 것을 캡슐화라고 합니다.

3. IP/ TCP/ DNS

IP (Internet Protocol)

네트워크 계층
개개의 패킷을 상대방에게 전달하는 것
IP주소는 각 노드에 부여된 주소를 가르키고, (변경O)
MAC주소는 각 네트워크 카드에 할당된 고유의 주소입니다. (변경X)

IP 통신은 MAC주소에 의존하여 통신한다.
인터넷에서 통신 상대가 같은 랜선 내에 있을 경우는 적어서 여러 컴퓨터와 네트워크 기기를 중계해서 상대방에게 도착한다.
이렇게 중계하는 동안 다음으로 중계할 곳의 MAC 주소를 사용하여 목적지를 찾아간다.
이떄 ARP(Address Resolution Protocl)이라는 프로토콜이 사용됩니다.
ARP는 주소를 해결하기 위한 프로토콜 중 하나인데, 수신지의 IP주소를 바탕으로 MAC 주소를 조사할 수 있다.

목적지까지 중계를 하는 도중에 컴퓨터와 라우터 등의 네트워크 기기는 목적지에 도착하기 전까지 대략적인 목적지만을 알고 있습니다.
이 시스템을 라우팅이라고 부르는데 택배 배송과 비슷합니다. 화물을 보내는 사람은 택배 집배소 등에 화물을 가지고 가면 택배를 보낼 수 있는 것만 알고 있으며, 집배소는 화물을 보내는 곳을 보고 어느 지역의 집배소에 보내면 되는지만 알고 있습니다. 그리고 목적지에 있는 집배소는 어느 집에 배달하면 되는지만 알고 있습니다. 결국, 어떤 컴퓨터나 네트워크 기기도 인터넷 전체를 상세하게 파악하고 있지 못합니다.

TCP

TCP(Transfer Control Protocol)는 트랜스포트 층에 해당하며, 신뢰성 있는 바이트 스트림 서비스를 제공합니다.

바이트 스트림 서비스란?
바이트 스트림 서비스란 용량이 큰 데이터를 보내기 쉽게 TCP 세그먼트라고 불리는 단위 패킷으로 작게 분해하여 관리하는 것을 말하고, 신뢰성 있는 서비스는 상대방에게 보내는 서비스를 의미합니다.
즉, 대용량 데이터를 보내기 쉽게 작게 분해하하여 상대에게 보내고, 정확하게 도착했는지 확인하는 역할을 담당하고 있다.

쓰리웨이 핸드쉐이킹(three way handshaking)
TCP는 데이터를 상대방에게 확실하게 보내기 위해서 쓰리웨이 핸드쉐이킹이라는 방법을 사용하고 있습니다. 이 방법은 패킷을 보내고 잘 보내졌는지 여부를 상대에게 확인하러 갑니다. 여기에서 'SYN'와 'ACK'라는 TCP 플래그를 사용합니다. 그림을 보면서 알아봅시다.

1. 송신측에서 최초 'SYN' 플래그로 상대에게 접속함과 동시에 패킷을 보냅니다.
2. 수신측에서는 'SYN/ACK' 플래그로 송신측에 접속함과 동시에 패킷을 수신한 사실을 전합니다.
3. 마지막으로 송신측이 'ACK' 플래그를 보내 패킷 교환이 완료되었음을 전합니다.

DNS

DNS(Domain Name System)는 HTTP와 같이 응용 계층 시스템에서 도메인 이름과 IP 주소 이름을 확인을 제공합니다.
컴퓨터는 IP 주소와는 별도로 호스트 이름과 도메인 이름을 붙일 수 있습니다. ex: (www.naver.com)
DNS는 도메인명에서 IP 주소를 조사하거나 반대로 IP 주소로부터 도메인명을 조사하는 서비스를 제공하고 있습니다.