[CS Study] Network Part.2

gom·2024년 3월 25일

CS-Study

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10. OSI 7계층에 대해 설명해 주세요.

답
1. 물리 계층 (Physical Layer)
  - 물리적인 매체(케이블, 리피터, 허브)를 통해 데이터를 전기적, 기계적, 기능적 신호로 변환하여 전송하는 역할을 함
  - 데이터 링크 계층으로 부터 받은 데이터를 비트(bit) 단위로 변환하여 전달
2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer)
  - 물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리하여 통신에서의 오류를 찾고, 재전송하는 기능을 가지고 있음
  - 프레임 단위로 데이터를 처리하며, MAC 주소를 사용하여 장치를 식별
3. 네트워크 계층 (Network Layer)
  - 다양한 네트워크 간의 데이터 전송을 담당
  - 데이터 패킷을 목적지까지 라우팅하는 역할을 하며, IP 주소를 사용하여 장치를 식별
4. 전송 계층 (Transport Layer)
  - 통신 세션에서 데이터의 전송을 관리
  - 데이터의 분할, 전송, 재조합을 담당하며, TCP, UDP 와 같은 프로토콜을 사용하여 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장
5. 세션 계층 (Session Layer)
  - 네트워크 상의 두 시스템 간의 세션을 관리
  - 세션의 설정, 유지, 종료를 담당하여 데이터 교환 과정에서의 동기화와 연결을 유지
6. 표현 계층 (Presentation Layer)
  - 데이터의 표현 형식을 처리
  - 데이터를 암호화하거나 압축하는 등의 변환 작업을 수행하여 애플리케이션 계층과 데이터 링크 계층 사이에서 데이터를 변환
7. 응용 계층 (Application Layer)
  - 사용자와 바로 연결되어 사용자의 네트워크 서비스 요구를 충족시킴
  - 웹 브라우저, 이메일 클라이언트, 파일 전송 프로토콜(FTP)과 같은 응용 프로그램에 서비스를 제공
Transport Layer와, Network Layer의 차이에 대해 설명해 주세요.
답

차이점
- 네트워크 계층은 패킷의 목적지까지 라우팅을 담당하고, 전송 계층은 데이터의 신뢰성 있는 전송을 보장
- 네트워크 계층은 패킷, 전송 계층은 세그먼트(TCP), 데이터그램(UDP) 를 사용
Transport Layer
- TCP, UDP가 대표적
- Application 계층에서 받은 메시지를 기반으로 세그먼트 또는 데이터그램으로 데이터를 쪼개고 데이터가 오류 없이 순서대로 전달되도록 도움을 주는 층
Network Layer
- IP, ICMP, ARP가 대표적
- 한 노드에서 다른 노드로 Transport 계층에서 받은 세그먼트 또는 데이터그램을 패킷화 하여 목적지로 전송하는 역할을 담당
L3 Switch와 Router의 차이에 대해 설명해 주세요.
답

차이점
- L3 스위치는 고속의 내부 네트워크 트래픽 처리에 최적화된 반면, 라우터는 네트워크 간의 연결과 복잡한 라우팅 정책을 처리하는 데에 초첨을 맞추고 있음
- L3 스위치는 주로 대량의 데이터를 빠르게 처리해야 하는 LAN 내에서 사용되고, 라우터는 인터넷 접속이나 WAN 환경에서의 데이터 전송을 담당
L3 Switch
- L2 스위치의 기능(고속 패킷 전달 기능) + 라우팅을 하는 장비
- 라우팅 테이블을 참조해서 IP 패킷에 IP 주소를 담아 보냄
Router
- 라우팅 : 하나 이상의 네트워크에서 경로를 선택하는 프로세스
- 라우팅을 하는 장비를 라우터(Router)라고 함
- 다른 네트워크에 존재하는 장치끼리 서로 데이터를 주고받을 때 패킷소모 최소화, 경로 최적화 하는 장비
각 Layer는 패킷을 어떻게 명칭하나요? 예를 들어, Transport Layer의 경우 Segment라 부릅니다.
답
- 물리 계층 : 비트
- 데이터링크 계층 : 프레임
- 네트워크 계층 : 패킷, 데이터그램
- 전송 계층 : 세그먼트
- 세션 계층 : 메시지, 데이터
- 표현 계층 : 메시지, 데이터
- 응용 계층 : 메시지, 데이터
각각의 Header의 Packing Order에 대해 설명해 주세요.
답
1. 물리 계층
  - 헤더 : 없음
2. 데이터 링크 계층
  - 헤더 : 송신지 MAC 주소, 수신지 MAC 주소, 이더타입
  - 패킷 순서와 직접적 관련 정보 없음
3. 네트워크 계층
  - 헤더 : 송신지 IP 주소, 수신지 IP 주소, TTL, 프로토콜 타입
  - 패킷 순서와 관련된 특정 헤더 없음
4. 전송 계층
  - 헤더 : 송신지 포트 번호, 수신지 포트 번호, 시퀀스 번호, 프로토콜 타입
  - 전송 계층의 헤더는 패킷 순서 지정에 중요 역할을 함
    - TCP : 헤더에 시퀀스 번호가 포함되어 수신자가 패킷을 올바르게 재정렬
    - UDP : 패킷 순서 지정에 대한 것은 없으며, 수신자는 패킷이 도착하면 처리
5. 세션 계층
  - 패킷 순서와 관련된 특정 헤더 없음
6. 표현 계층
  - 패킷 순서와 관련된 특정 헤더 없음
7. 응용 계층
  - 헤더 : 없음
ARP에 대해 설명해 주세요.
답

ARP (Address Resolution Protocol)
- 논리적인 주소인 IP 주소를 물리적 주소인 MAC 주소로 변환하기 위한 프로토콜
- 그 반대로는 RARP 가 있음
- 동작 과정
  1. 해당 IP 주소에 맞는 MAC 주소를 찾기 위해 해당 데이터를 브로드캐스팅을 통해 연결된 네트워크에 있는 장치한테 모두 보냄
  2. 맞는 장치가 있으면 해당 장치는 보낸 장치에게 유니캐스트로 데이터를 전달해 주소를 찾게 됨
11. 3-Way Handshake에 대해 설명해 주세요.
답

3-Way Handshake
- TCP에서 안정적인 통신을 하기 위해 연결하는 절차
- 주고 받는 Flag 값을 바탕으로 3단계로 이루어지기 때문에 3-Way Handshake라고 불림
- 동작 과정
  - Client는 Server에게 SYN 플래그를 보냄
  - SYN 플래그를 받은 Server는 연결이 가능하다면 SYN 플래그와 ACK 플래그를 함께 보냄
  - 연결이 가능하다는 플래그를 받은 Client가 다시 ACK 플래그를 전송함으로서 연결이 맺어짐
ACK, SYN 같은 정보는 어떻게 전달하는 것 일까요?
답

패킷을 통해 전달됨

패킷
- 데이터 전송의 기본 단위
- 헤더와 바디로 구성됨
  - 헤더 : 목적지 IP 주소, 출발지 IP 주소, 포트 번호, 프로토콜 번호, 체크섬(Checksum) 등의 정보 포함
  - 바디 : 실제 전송할 데이터 저장
TCP 패킷 전달 방식
1. 플래그를 이용한 정보 전달
  - TCP 패킷의 헤더에는 6개의 플래그(URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN)가 있음
  - 플래그를 이용하여 ACK, SYN 등의 정보를 전달
2. 시퀀스 번호를 이용한 정보 전달
  - TCP 패킷의 헤더에는 시퀀스 번호가 포함됨
  - 시퀀스 번호 : 데이터 전송 순서를 나타내는 번호
  - 시퀀스 번호를 이용하여 데이터 전송 상태를 파악하고, 데이터 전송 오류를 수정할 수 있음
3. 체크섬을 이용한 오류 검사
  - TCP 패킷의 헤더에는 체크섬이 포함됨
  - 체크섬 : 전송된 데이터가 손상되거나 위조되지 않았는지 검사하는 데 사용
  - 체크섬 값이 일치하지 않으면, 전송된 데이터가 손상된 것으로 간주하고 재전송을 요청
2-Way Handshaking 를 하지 않는 이유에 대해 설명해 주세요.
답
- 2-Way Handshaking은 한 번에 하나의 연결만 설정할 수 있는 반면에 3-Way Handshaking은 여러 개의 연결을 동시에 설정할 수 있음
- 2-Way Handshaking은 연결 설정 과정에서 오류가 발생하면 재시도를 해야 하는 반면에 3-Way Handshaking은 오류가 발생하면 해당 연결을 취소하고 새로운 연결을 설정할 수 있음
두 호스트가 동시에 연결을 시도하면, 연결이 가능한가요? 가능하다면 어떻게 통신 연결을 수행하나요?

답

연결 가능함

TCP가 경쟁 윈도우(Contention Window)라는 개념을 사용하여 두 호스트가 동시에 전송할 수 있는 데이터의 양을 제한하여 전송하도록 함
SYN Flooding 에 대해 설명해 주세요.
답

SYN Flooding
- 공격자가 서버에 SYN 패킷을 대량으로 전송하여 서버의 자원을 고갈시키는 공격
- 서버가 SYN 패킷을 처리하는 데 많은 시간과 자원을 소모하게 하여 서버의 성능을 저하시키거나 마비시킬 수 있음
위 질문과 모순될 수 있지만, 3-Way Handshake의 속도 문제 때문에 이동 수를 줄이는 0-RTT 기법을 많이 적용하고 있습니다. 어떤 방식으로 가능한 걸까요?

답
12. 4-Way Handshake에 대해 설명해 주세요.
답

4-Way Handshake
- TCP에서 안정적으로 통신을 끝내고 연결을 끊기 위해 실행되는 프로세스
- 3-Way Handshake와 마찬가지로 Flag 값을 바탕으로 이루어지지만 4단계로 이루어짐
- 전송 순서
  1. FIN 패킷 전송
    - 클라이언트가 서버에 연결 종료를 요청하기 위해 FIN 패킷을 전송
  2. ACK 패킷 전송
    - 서버는 클라이언트의 FIN 패킷을 수신하고, ACK 패킷을 전송
  3. FIN 패킷 전송
    - 서버가 클라이언트에게 연결 종료를 요청하기 위해 FIN 패킷을 전송
  4. ACK 패킷 전송
    - 클라이언트는 서버의 FIN 패킷을 수신하고, ACK 패킷을 전송
패킷이 4-way handshake 목적인지 어떻게 파악할 수 있을까요?

답

FIN 플래그를 통해 알 수 있음
빨리 끊어야 할 경우엔, (즉, 4-way Handshake를 할 여유가 없다면) 어떻게 종료할 수 있을까요?
답

Abrupt connection release
- RST 세그먼트가 전송되면 갑작스러운 연결 해제가 수행됨
- ACK를 보내거나 기다리는 작업이 필요하지 않고 바로 연결 종료
- RST 비트를 1로 설정한 세그먼트를 전송 → 송신자는 패킷을 보내고 연결을 종료, 수신자는 패킷을 받으면 바로 연결을 종료
RST를 사용해 연결을 종료하는 경우
1. 보안 위반의 경우
  - 악성 코드가 존재한다고 판단되면 연결을 즉시 종료하여 보호할 수 있음
2. 자원이 부족해 자원 할당을 해제해야 하는 경우
3. TCP 연결에 장애가 발생한 경우
  - 즉시 연결을 끊고 새로운 연결을 시도해 정상적인 통신으로 돌아올 수 있음
4-Way Handshake 과정에서 중간에 한쪽 네트워크가 강제로 종료된다면,
반대쪽은 이를 어떻게 인식할 수 있을까요?
답

일정 시간 이후 자동으로 해제함, Time wait 상태로 인식

TIME_WAIT 상태
- 연결이 종료된 후, 일정 시간 동안 유지되는 상태
- 이전 연결에서 사용된 포트 번호가 재사용되지 않도록 대기
- 만약 4-Way Handshake 과정에서 중간에 강제로 종료되면, 반대쪽은 해당 연결이 정상적으로 종료되지 않았다고 인식하고, TIME_WAIT 상태를 유지
- TIME_WAIT 상태는 일정 시간(일반적으로 200초)이 지나면 자동으로 해제됨
왜 종료 후에 바로 끝나지 않고, TIME_WAIT 상태로 대기하는 것 일까요?
답

TIME_WAIT 상태 대기 이유
1. 중복 전송 방지
  - 이전 연결에서 사용된 포트 번호가 재사용될 경우, 중복 전송될 수 있음
2. 재연결 가능성 유지
  - 이전 연결에서 전송된 데이터가 상대방의 버퍼에 남아있을 수 있음 → 상대방이 데이터를 수신하지 못하고 재전송을 요청할 수 있음
  - TIME_WAIT 상태를 유지하면 재전송 요청에 대한 응답을 할 수 있음
3. 포트 번호 재사용 가능성 확보
  - TIME_WAIT 상태에서는 이전 연결에서 사용된 포트 번호가 재사용되지 않음 → 다른 연결이 해당 포트 번호를 사용하는 것을 방지하기 위함
13. www.github.com을 브라우저에 입력하고 엔터를 쳤을 때, 네트워크 상
어떤 일이 일어나는지 최대한 자세하게 설명해 주세요.
답
1. www.github.com을 IP 주소로 변환하기 위해 DNS 쿼리 수행
  1. DNS 서버에서 도메인 이름에 맞는 IP 주소 반환
2. DNS 연결을 통해 얻은 IP 주소를 기반으로 TCP 연결 설정
  1. TCP 연결은 3-Way Handshake 과정을 통해 이루어짐
3. TCP 연결이 설정되면 클라이언트는 HTTP 요청을 서버에 전송
4. 서버는 HTTP 요청을 수신하고, 해당 요청에 대한 HTTP 응답을 클라이언트에게 전송
5. 클라이언트는 HTTP 응답을 수신하고, 해당 응답의 바디에 있는 데이터를 추출하여 화면에 출력 or 저장 or 처리
6. 더 이상 전송할 데이터가 없으면 TCP 연결 종료
  1. TCP 연결 종료는 4-Way Handshake 과정을 통해 이루어짐
DNS 쿼리를 통해 얻어진 IP는 어디를 가리키고 있나요?
답
- 쿼리를 통해 요청한 도메인 이름에 맞는 서버의 IP를 가리키고 있음
- 해당 도메인 이름을 가진 웹사이트나 서버의 실제 위치를 나타냄

Web Server와 Web Application Server의 차이에 대해 설명해 주세요.

답

차이점

Web Server Web Application Server
주로 정적인 콘텐츠 제공에 특화되어 있음 동적인 컨텐츠 생성 및 애플리케이션 로직 실행에 특화되어 있음
Apache HTTP Server, Nginx … Apache Tomcat, JBoss, IBM WebSphere, Oracle WebLogic

Web Server

클라이언트로부터 HTTP 요청을 받아 정적인 웹 페이지를 제공

HTML, CSS, JavaScript, 이미지 등 정적인 콘텐츠를 제공

HTTP 프로토콜 기반으로 동작하며, 클라이언트와의 요청 및 응답을 처리

Web Application Server

동적인 웹 애플리케이션을 실행하고 관리

애플리케이션 로직 실행, 데이터베이스 연동, 트랜잭션 관리, 보안, 세션 관리 등을 처리

Java EE(Enterprise Edition) 기반의 애플리케이션 서버로, JSP, Servlet 등의 개발을 지원

URL, URI, URN은 어떤 차이가 있나요?
답

URL (Uniform Resource Locator)
- 자원의 위치를 나타내는 문자열
- 자원에 접근하기 위한 경로를 제공
ex) https://www.naver.com/

URI (Uniform Resource Identifier)
- 자원을 식별하기 위한 문자열
- URL과 URN을 포함하는 개념
- 자원을 식별하기 위한 식별자를 제공
ex) https://www.naver.com/

URN (Uniform Resource Name)
- 자원의 이름을 나타내는 문자열
- 영구적인 식별자를 제공
- 자원의 이름을 나타냄
- 자원이 이동하거나 변경되어도 동일한 자원을 참조할 수 있음
ex) urn:isbn:978-3-16-148410-0
14. DNS에 대해 설명해 주세요.
답

DNS (Domain Name Server)
- 각 도메인에 실질적으로 매핑되는 IP 주소를 반환해주는 서버
- 특정 웹을 사용함에 있어서 해당 웹의 어려운 IP 주소를 사용하는게 아니라 간편하게 도메인을 사용할 수 있게 해주는 역할을 하는 Server
- DNS에 없는 도메인은 DNS의 DNS에 요청될 수 있음
DNS는 몇 계층 프로토콜인가요?
답
- 3계층 프로토콜임
- 네트워크 계층(Network Layer)에서 동작
- DNS 서버와 클라이언트 간의 통신을 통해 도메인 이름을 IP 주소로 변환
UDP와 TCP 중 어떤 것을 사용하나요?
답
- UDP(User Datagram Protocol) 사용
- 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 작업이 빠르게 이루어져야 하기 때문에 UDP를 사용하여 빠른 응답 속도 보장
DNS Recursive Query, Iterative Query가 무엇인가요?
답

Recursive Query
- DNS 서버가 자신이 가지고 있는 정보를 이용하여 IP 주소를 찾지 못하면 상위 DNS 서버에 재귀적으로 쿼리를 보내는 방식
Iterative Query
- DNS 서버가 자신이 가지고 있는 정보를 이용하여 IP 주소를 찾지 못하면 클라이언트에게 상위 DNS 서버의 주소를 알려주고, 클라이언트가 직접 상위 DNS 서버에 쿼리를 보내는 방식
DNS 쿼리 과정에서 손실이 발생한다면, 어떻게 처리하나요?
답
- 클라이언트는 일정 시간이 지난 후 요청을 재전송 시도 → 재전송 횟수는 제한되어 있으며, 제한된 횟수 내에 응답 받지 못하면 오류로 처리함
캐싱된 DNS 쿼리가 잘못 될 수도 있습니다. 이 경우, 어떻게 에러를 보정할
수 있나요?
답
- 캐시 정보의 TTL(Time-To-Live) 값이 만료되면 자동으로 삭제하고 새로운 요청이 발생했을 때 최신 정보를 다시 조회하여 캐시를 갱신하는 방식으로 에러 보정
- 관리자가 수동으로 DNS 캐시를 클리어하여 에러 보정
DNS 레코드 타입 중 A, CNAME, AAAA의 차이에 대해서 설명해주세요.
답
- A : 도메인 이름을 IPv4 주소로 매핑
- CNAME : 도메인 이름을 다른 도메인 이름으로 매핑 (주로 별칭 설정 때 사용)
- AAAA : 도메인 이름을 IPv6 주소로 매핑
hosts 파일은 어떤 역할을 하나요? DNS와 비교하였을 때 어떤 것이 우선순위가 더 높나요?
답

Hosts 파일
- 운영체제가 도메인 이름을 IP 주소로 변환할 때 참조하는 로컬 파일
- 이 파일에 특정 도메인 이름과 해당 IP 주소를 직접 매핑할 수 있음
- DNS 조회 전에 hosts 파일을 먼저 확인 → hosts 파일에 정의된 매핑이 DNS 서버에서 제공하는 정보보다 우선적으로 적용됨 → 테스트 환경 구성이나 특정 사이트 차단과 같은 목적으로 사용될 수 있음
15. SOP 정책에 대해 설명해 주세요.
답

SOP (Same-Origin Policy) 정책
- 웹 보안의 핵심 원칙 중 하나
- 웹 브라우저가 다른 출처의 리소스와 상호작용하는 방법을 제한하는 정책
- 출처 : 프로토콜, 호스트(도메인), 포트 세 가지 조합으로 정의
- 스크립트는 동일 출처에서만 리소스를 요청하거나 상호작용 할 수 있으며, 다른 출처의 리소스에는 접근할 수 없음
- XSS, CSRF와 같은 보안 취약점을 방지하는데 도움됨
CORS 정책이 무엇인가요?
답

CORS (Cross-Origin Resource Sharing) 정책
- SOP 정책의 제한을 완화하기 위해 도입된 메커니즘
- 웹 서버가 다른 출처의 웹페이지에서 자신의 리소스에 대한 접근을 허용할 수 있도록 하는 규칙과 헤더 정의
- 서버는 Access-Control-Allow-Origin과 같은 HTTP 헤더를 사용하여 특정 출처에서 자신의 리소스에 접근하는 것을 허용하거나 거부할 수 있음 → 개발자는 안전한 방식으로 다른 출처의 리소스를 요청할 수 있음 ++ 웹 애플리케이션의 통합성과 상호 운용성을 높일 수 있음
Preflight에 대해 설명해 주세요.
답

Preflight
- CORS 정책을 따르는 웹 애플리케이션에서 실제 요청을 보내기 전에 서버에 보내는 사전 요청
- OPTIONS 메소드를 사용하여 수행됨
- 실제 요청에서 사용될 HTTP 메소드와 헤더 등을 포함함
- 주로 안전하지 않은 요청을 보내기 전에 수행됨 → 서버는 실제 요청을 처리하기 전에 출처와 HTTP 메소드의 유효성을 검사할 수 있음
- 불필요한 네트워크 트래픽과 잠재적인 보안 위험을 줄이기 위해 사용
16. Stateless와 Connectionless에 대해 설명해 주세요.
답

Stateless (상태 비저장)
- 서버가 이전에 받았던 요청의 정보나 상태를 저장하지 않고 각 요청을 독립적으로 처리하는 방식
- 클라이언트와 서버 간의 통신 요청이 서로 독립적이며 서버는 과거의 요청에 대한 정보를 유지하지 않음
Connectionless (비연결성)
- 통신하는데 있어서 세션을 유지하지 않고 각 메시지를 독립된 패킷으로 처리하는 방식
- 각 패킷은 다른 패킷과 독립적이며, 메시지를 전송하기 위해 미리 연결을 설정할 필요 없음
왜 HTTP는 Stateless 구조를 채택하고 있을까요?
답
- 단순성과 확장성
  - 서버가 클라이언트의 상태를 추적하거나 저장할 필요가 없기 때문에 구현이 단순해지고 서버의 부담이 줄어듬 ⇒ 웹 서비스의 확장성을 크게 향상시킴
- 무상태성에 따른 독립성
  - 각 요청이 독립적으로 처리되기 때문에 서버의 처리 과정에서 발생할 수 있는 의존성 문제를 방지할 수 있음
- 캐싱 용이성
  - Stateless 구조는 응답을 캐싱하기 쉽게 만듬 → 네트워크 트래픽과 서버 부하를 줄이는데 도움 됨
Connectionless의 논리대로면 성능이 되게 좋지 않을 것으로 보이는데, 해결 방법이 있을까요?
답
- HTTP Keep-Alive 사용
  - 여러 HTTP요청과 응답을 하나의 TCP 연결을 통해 전송할 수 있게 함으로써, 연결 설정과 해제에 따른 오버헤드를 줄이고 전체적인 통신 성능을 향상 시킴
TCP의 keep-alive와 HTTP의 keep-alive의 차이는 무엇인가요?
답

차이점
- TCP Keep-Alive는 연결의 유효성을 확인하는데 초점을 맞춘 반면, HTTP Keep-Alive는 성능 최적화와 연결 오버헤드를 줄이는데 사용됨
TCP Keep-alive
- TCP 수준에서 연결이 여전히 활성 상태인지 확인하기 위해 사용되는 기능
- 일정 시간동안 데이터 교환이 없을 경우, Keep-Alive 패킷을 송수신하여 연결이 유효한지 검사함
HTTP Keep-Alive
- HTTP 프로토콜 수준에서 동작하며, 클라이언트와 서버 간에 여러 HTTP 요청/응답을 하나의 TCP 연결을 통해 처리할 수 있도록 함
- TCP 연결의 설정과 해제에 따른 지연과 오버헤드를 줄여 성능을 향상시킴
17. 라우터 내의 포워딩 과정에 대해 설명해 주세요.
답

Forwarding(포워딩)
- 라우터 내에서 이루어지는 패킷 처리 과정
- 라우터가 수신한 패킷을 목적지 주소에 기반하여 다음 홉(next hop)으로 전달하는 과정을 말함
- 과정
  1. 패킷 수신 : 라우터의 인터페이스는 네트워크로부터 패킷 수신
  2. 목적지 주소 확인 : 라우터는 패킷의 헤더에서 목적지 IP 주소 확인
  3. 포워딩 테이블 조회 : 라우터는 내부의 포워딩 테이블을 조회하여, 해당 목적지 주소에 대한 최적의 경로 결정
  4. 패킷 전달 : 결정된 다음 홉으로 패킷을 전달하기 위해, 패킷은 적절한 인터페이스로 전송
라우팅과 포워딩의 차이는 무엇인가요?
답

라우팅
- 네트워크 전체의 경로를 결정하는 과정
- 라우터가 전체 네트워크의 구조를 이해하고, 다양한 가능 경로 중 특정 목적지로 가는 최적의 경로를 선택하는 과정 포함
- 라우팅 프로토콜을 통해 이루어짐
- 라우팅을 통해 생성된 정보는 포워딩 테이블에 저장됨
포워딩
- 실제로 패킷을 수신하여 목적지로 전달하는 과정
- 라우터가 포워딩 테이블을 참조하여 수행하는 더 빠르고 효율적인 절차
라우팅 알고리즘에 대해 설명해 주세요.
답
- 정적 라우팅: 네트워크 관리자가 수동으로 경로 설정
- 동적 라우팅 : 라우팅 프로토콜을 사용하여 상태 변경에 따라 경로 자동 조정
- 거리 벡터 라우팅 : 각 라우터가 인접한 라우터와 거리(비용) 정보를 교환하여 경로 설정
- 링크 상태 라우팅 : 네트워크의 전체적인 상태를 바탕으로 최적의 경로 결정
포워딩 테이블의 구조에 대해 설명해 주세요.
답

포워딩 테이블
- 라우터가 패킷을 전달할 때 참조하는 데이터 베이스
- 구조
  - 목적지 네트워크 주소 : 패킷의 목적지 IP 주소 또는 네트워크 주소 범위
  - 다음 홉 주소 : 해당 목적지로 가는 경로에서 다음으로 전달해야 할 라우터 주소
  - 출구 인터페이스 : 패킷이 전송된 라우터 인터페이스
  - 메트릭 : 목적지까지의 경로 비용을 나타내는 값
18. 로드밸런서가 무엇인가요?
답

로드 밸런서 (Load Balancer)
- 여러 서버에 걸쳐 인터넷 트래픽이나 네트워크 요청을 분산 시켜주는 장치 또는 소프트웨어
- 시스템의 가용성과 내구성을 높이는 것을 목적으로 함
- 한 서버에 과부하가 발생하는 것을 방지하고, 모든 사용자 요청에 대해 높은 처리 성능을 유지함
L4 로드밸런서와, L7 로드밸런서의 차이에 대해 설명해 주세요.

답
로드밸런서 알고리즘에 대해 설명해 주세요.
답
- 라운드 로빈
  - 요청을 순차적으로 각 서버에 분배
  - 가장 단순하고 균등한 분배 방식
- 가중 라운드 로빈
  - 각 서버의 처리 능력에 가중치를 부여하고, 가중치에 따라 요청 분배
- 최소 연결
  - 현재 연결 수가 가장 적은 서버에 요청 할당
  - 동적인 트래픽에 적합함
- IP 해시
  - 클라이언트의 IP 주소를 해싱하여 특정 서버에 요청을 지속적으로 할당
  - 세션 유지에 유리함
로드밸런싱 대상이 되는 장치중 일부 장치가 문제가 생겨 접속이 불가능하다고 가정해 봅시다. 이 경우, 로드밸런서가 해당 장비로 요청을 보내지 않도록 하려면 어떻게 해야 할까요?
답
- 헬스 체크 기능을 통해 서버의 가용성을 모니터링
- 서버에 문제가 생겨 접속이 불가능한 경우, 해당 서버는 로드밸런싱 대상에서 제외되고 요청은 가용성이 확인된 다른 서버로 전송됨
로드밸런서 장치를 사용하지 않고, DNS를 활용해서 유사하게 로드밸런싱을 하는 방법에 대해 설명해 주세요.
답

DNS 로드밸런싱
- DNS 서버가 도메인 이름에 대한 요청에 응답할 때 여러 서버의 IP 주소 중 하나를 선택하여 반환
- 비교적 간단하게 구현할 수 있지만 DNS 캐싱으로 인해 로드밸런싱의 민감도가 떨어질 수 있음
- DNS 쿼리에 기반한 헬스 체크나 세밀한 트래픽 제어가 어려움
19. 서브넷 마스크와, 게이트웨이에 대해 설명해 주세요.
답

서브넷 마스크 (Subnet Mask)
- IP 주소를 네트워크 주소와 호스트 주소로 구분하는 데 사용되는 숫자
- 서브넷 마스크를 통해 하나의 큰 네트워크를 여러 개의 작은 서브넷으로 나눌 수 있음 → IP 주소의 할당을 더욱 효율적으로 관리할 수 있음
- IP 주소와 동일한 형식으로 표현됨
- 네트워크 부분을 나타내는 비트에는 1, 호스트 부분을 나타내는 비트에는 0 사용
게이트웨이 (Gateway)
- 서로 다른 네트워크 간의 통신을 가능하게 해주는 네트워크 포인트
- 로컬 네트워크에서 인터넷과 같은 외부 네트워크로 데이터를 전송하거나 그 반대의 경우에 게이트웨이 통과
- 가정이나 사무실에서 사용하는 라우터는 게이트웨이의 역할을 함
- 로컬 네트워크 기기들이 인터넷에 접속할 수 있도록 중계함
NAT에 대해 설명해 주세요.
답

NAT (Network Address Translation)
- 로컬 네트워크에서 사용하는 사설 IP 주소를 외부 네트워크에서 사용하는 공개 IP 주소로 변환하는 과정
- 주로 IP 주소의 부족 문제를 해결하고, 내부 네트워크의 보안을 강화하기 위해 사용됨
서브넷 마스크의 표현 방식에 대해 설명해 주세요.
답
- 점 표기법 (Dot-decimal notation)
  - IP 주소와 유사하게 점으로 구분된 4개의 8비트 숫자로 표현됨
- CIDR 표기법 (Classless Inter-Domain Routing notation)
  - / 뒤에 네트워크 부분의 비트 수를 나타내는 숫자를 붙여 표현함
그렇다면, 255.0.255.0 같은 꼴의 서브넷 마스크도 가능한가요?
답
- 일반적으로 서브넷 마스크는 연속적인 1 뒤에 연속적인 0이 오는 형태로 구성되어야 함
- 255.0.255.0 같은 형태는 표준적인 서브넷 마스크로 사용되지 않음 → 네트워크 주소와 호스트 주소를 명확하게 구분하지 못하게 만듦 → 네트워킹 장비나 소프트웨어에서 오류나 예기치 않은 동작을 일으킬 수 있기 때문
20. 멀티플렉싱과 디멀티플렉싱에 대해 설명해 주세요.
답

멀티플렉싱 (Multiplexing)
- 여러 개의 신호나 데이터 스트림을 하나의 통신 채널이나 매체를 통해 동시에 전송하는 과정
- 효율적인 데이터 전송을 가능하게 하며, 통신 네트워크에서 널리 사용됨
- 대표적으로 시분할 멀티플렉싱(TDM), 주파수 분할 멀티플렉싱(FDM), 코드 분할 멀티플렉싱(CDM) 등이 있음
디멀티플렉싱 (Demultiplexing)
- 멀티플렉싱된 신호나 데이터 스트림을 받아 원래의 개별 신호나 데이터 스트림으로 분리하는 과정
- 수신 측에서 이루어지며, 멀티플렉싱 과정을 역으로 수행하여 각 신호나 데이터 스트림을 원래의 독립된 채널로 복원함
디멀티플렉싱의 과정에 대해 설명해 주세요.
답
1. 수신
  - 멀티플렉싱을 통해 복합된 신호나 데이터 스트림을 수신
2. 식별
  - 수신된 복합 신호에서 각 개별 신호나 데이터 스트림을 식별할 수 있는 정보를 분석
3. 분리
  - 식별된 정보를 기반으로 복합 신호를 개별 신호나 데이터 스트림으로 분리
  - 사용 기술
    - TDM에서의 디멀티플렉싱 : 시간 슬롯에 따라 신호 분리
    - FDM에서의 디멀티플렉싱 : 주파수 필터를 사용하여 주파수 대역 분리
    - CDM에서의 디멀티플렉싱 : 각 신호에 할당된 고유 코드를 사용하여 분리
4. 복원
  - 분리된 각 신호나 데이터 스트림을 원래의 형태로 복원하여 적절한 출력 채널로 전송
21. XSS에 대해서 설명해 주세요.
답

XSS(Cross-Sitd Scripting)
- 웹 애플리케이션의 보안 취약점 중 하나
- 공격자가 사용자의 브라우저에서 실행될 수 있는 스크립트를 삽입하는 공격
- 분류
  - 저장된 XSS : 공격자가 웹 애플리케이션에 악의적인 스크립트 저장
  - 반사된 XSS : 사용자로부터 받은 입력을 즉시 웹페이지에 반영할 때 악의적인 스크립트 실행, 주로 링크를 통해 사용자에게 전달
  - DOM 기반 XSS : DOM 취약점을 이용하여 악의적인 스크립트 실행
CSRF랑 XSS는 어떤 차이가 있나요?
답

차이점
- XSS는 공격자가 사용자 측에서 스크립트를 실행하여 사용자의 데이터를 탈취하거나 조작하는 공격이며, CSRF는 사용자가 이미 인증된 상태에서 공격자가 준비한 악의적인 행위를 서버에 요청하게 만드는 공격
- XSS는 클라이언트 사이드에서 발생하는 반면, CSRF는 서버 사이드에서 발생
CSRF (Cross-Site Request Forgery)
- 사용자가 이미 로그인한 세션을 이용하여 사용자의 의지와 무관하게 공격자가 준비한 악의적인 행위를 웹 애플리케이션에 요청하게 만드는 공격
- 사용자 인증 정보를 이용하여 악의적인 변경을 요청하는 공격
XSS는 프론트엔드에서만 막을 수 있나요?
답
- 프론트와 백엔드 양쪽에서 모두 막을 수 있음
- 방어 기법
  - 입력 검증 및 살균 (Sanitization)
    - 사용자 입력을 적절히 검증하고, 스크립트나 HTML 태그 같은 위험 요소를 제거하거나 무해화 함
  - 콘텐츠 보안 정책 (CSP)
    - 웹 서버에서 CSP 헤더를 설정하여, 웹 페이지에서 실행할 수 있는 스크립트의 출처를 제한함
  - HTTPOnly 쿠키
    - 쿠키에 HTTPOnly 속성을 설정하여 JavaScript를 통한 쿠키의 접근을 방지함
  - 출력 인코딩
    - 데이터를 웹 페이지에 출력할 때 HTML 엔티티 인코딩을 사용하여 스크립트가 실행되지 않도록 함

Web Server	Web Application Server
주로 정적인 콘텐츠 제공에 특화되어 있음	동적인 컨텐츠 생성 및 애플리케이션 로직 실행에 특화되어 있음
Apache HTTP Server, Nginx …	Apache Tomcat, JBoss, IBM WebSphere, Oracle WebLogic

해당 글은 보초님 깃허브의 질문을 가지고 작성한 글입니다.

출처
https://velog.io/@98soonrok/CS공부-네트워크-3
https://velog.io/@opixxx/네트워크-OSI-7-계층
https://datacook.tistory.com/107
https://blog.naver.com/solinsystem/222424413049
https://velog.io/@dbghwns11/CS-정리-11
https://iuboost.tistory.com/entry/XSSCross-Site-Scripting

gom

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1개의 댓글

allzeroyou

2024년 3월 25일

잘 봤습니다 :)

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[CS Study] Network Part.2

CS-Study

차이점

Transport Layer

Network Layer

차이점

L3 Switch

Router

ARP (Address Resolution Protocol)

3-Way Handshake

패킷

TCP 패킷 전달 방식

SYN Flooding

4-Way Handshake

Abrupt connection release

RST를 사용해 연결을 종료하는 경우

TIME_WAIT 상태

TIME_WAIT 상태 대기 이유

차이점

Web Server

Web Application Server

URL (Uniform Resource Locator)

URI (Uniform Resource Identifier)

URN (Uniform Resource Name)

DNS (Domain Name Server)

Recursive Query

Iterative Query

Hosts 파일

SOP (Same-Origin Policy) 정책

CORS (Cross-Origin Resource Sharing) 정책

Preflight

Stateless (상태 비저장)

Connectionless (비연결성)

차이점

TCP Keep-alive

HTTP Keep-Alive

Forwarding(포워딩)

라우팅

포워딩

포워딩 테이블

로드 밸런서 (Load Balancer)

DNS 로드밸런싱

서브넷 마스크 (Subnet Mask)

게이트웨이 (Gateway)

NAT (Network Address Translation)

멀티플렉싱 (Multiplexing)

디멀티플렉싱 (Demultiplexing)

XSS(Cross-Sitd Scripting)

차이점

CSRF (Cross-Site Request Forgery)

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