[Interview] 면접준비 - 네트워크

Kim Hyen Su·2024년 10월 28일

면접질문

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네트워크

참고 : https://mangkyu.tistory.com/91

💡 웹동작 방식

사용자가 브라우저에 URL을 입력
브라우저는 DNS를 통해 실제 주소를 찾음
HTTP 프로토콜을 사용해 HTTP 요청 메시지를 생성
TCP/IP 연결을 통해 HTTP 요청이 주소의 서버로 전달
서버는 요청 처리 결과를 HTTP 프로토콜을 사용해 HTTP 응답 메시지를 생성
TCP/IP 연결을 통해 요청한 컴퓨터로 전송
도착한 HTTP 응답 메시지는 웹페이지 데이터로 변환되고, 웹브라우저에 의해 출력되어 사용자가 볼 수 있게됨

💡 TCP와 HTTP 차이

HTTP 비연결형 프로토콜인 반면에 TCP는 연결형 프로토콜이다.
HTTP는 단방향 통신만 가능한 반면에 TCP는 양방향 통신이 가능하다.
HTTP는 응용 계층 프로토콜인 반면에 TCP는 존송 계층 프로토콜이다.

💡 TCP와 UDP 차이

TCP는 연결형 서비스로 3-way handshaking 과정을 통해 연결을 설정한다. 그렇기 때문에 높은 신뢰성을 보장하지만 속도가 느리다는 단점이 있다. UDP는 비연결형 서비스로 3-way hand-shaking을 수행하지 않기 때문에 신뢰성이 떨어지지만 속도가 빠르다. TCP는 신뢰성이 필요한 데이터 전송 시, UDP는 빠른 전송이 필요한 경우 사용한다.

💡 GET과 POST 차이점

GET은 조회 용도로 일반적으로 사용되며, 데이터가 URL에 노출되므로 보안적으로 중요한 데이터 전송시에는 부적합하다. 하지만 상대적으로 빠르다. POST는 바디에 데이터를 담아서 보낼 때 사용하며 보안적으로 안전이 필요한 데이터 전송 시 사용되며, 데이터 추가 또는 수정 시 사용되는 방식이다.

💡 OSI 7계층

출처 : https://mangkyu.tistory.com/91

7계층(응용) : 사용자와 직접 상호작용하는 응용 프로그램들이 포함된 계층
6계층(표현) : 데이터의 형식이 결정되는 계층
5계층(세션) : 컴퓨터 간의 통신을 위한 세션을 만드는 계층
4계층(전송) : 최종 수신 프로세스로 데이터의 전송을 담당하는 계층
3계층(네트워크) : 패킷을 목적지까지 가장 빠른 길로 전달하기 위한 계층
2계층(데이터링크) : 데이터의 물리적인 전송과 에러 검출, 흐름 제어를 담당하는 계층
1계층(물리) : 데이터를 전기 신호로 바꾸어주는 계층

💡 HTTP 프로토콜이란?

HTTP란 서버/클라이언트 모델을 따라 데이터를 주고 받기 위한 프로토콜이다. HTTP는 애플리케이션 레벨의 프로토콜로 TCP/IP 위에서 동작한다. HTTP는 상태를 가지고 있지 않는 Stateless 프로토콜이며, Method, Path, Version, headers, Body 등으로 구성된다.

💡 HTTP vs. HTTPS

HTTP는 평문 자체를 전달하기 때문에 보안적으로 위험에 노출될 수 있다. 이를 방지하고자 암호화가 추가된 프로토콜이 HTTPS이다. HTTPS는 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화가 모두 사용된다. 비대칭키 암/복호화는 비용이 매우 크기 때문에 서버와 클라이언트가 주고 받는 모든 메시지를 비대칭키로 암호화하면 오버헤드가 발생할 수 있다. 그래서 서버와 클라이언트가 최초 1회로 서로 대칭키를 공유하기 위한 과정에서 비대칭키 암호화를 사용하고, 이후에 메시지를 주고 받을 때에는 대칭키 암호화를 사용한다. 이러한 과정을 정리하면 다음과 같다.

클라이언트가 서버로 최초 연결 시도함
서버는 공개키를 전달함
클라이언트는 인증서의 유효성을 검사하고 세션키를 발급함
클라이언트는 서버의공개키로 세션키를 암호화하여 서버로 전송함
서버는 암호화된 세션키를 개인키로 복호화하여 세션키를 얻음
클라이언트와 서버는 동일한 세션키를 공유하므로 데이터를 전달 시 세션키로 암호화/복호화를 진행.

출처 : https://mangkyu.tistory.com/91

💡 3 Way-HandShake

3 Way-Handshake란 TCP 네트워크에서 통신을 하는 장치가 서로 연결이 잘 되었는지 확이하기 위한 방법이다. 송신자와 수신자는 총 3번에 걸쳐 데이터를 주고 받으며 통신이 가능한 상태인지를 확인한다.

Server에서 TCB 수동 open
Client에서 TCB 자동 open -> SYN 전송
Server에서 Syn을 받고 Ack 전송
Client에서 Ack을 받고 Ack 전송
Server에서 Ack을 받고 3 Way-Handshake 종료

TCB란

TCP 연결의 상태 정보를 저장하는 데이터 구조를 말한다. 각 TCP 연결마다 하나의 TCB가 생성되며, 연결 종료될 때까지 유지된다.

💡 HTTP1 vs. HTTP2

HTTP1는 연결 당 하나의 요청/응답을 처리하여 비효율적인 방식이었다.
- RTT(Round Trip Time) 증가 : 패킷 왕복 시간의 지연 발생.
HTTP1.1은 지속 연결과 파이프라이닝 등으로 보완했지만 한계 존재
- HOL(Head Of Line) Blocking : 클라이언트의 요청과 서버의 응답이 동기화되어 지연 발생(여러 요청이 동시에 진행되지 않고, 하나의 요청이 끝나야 처리됨)
- 헤더 크기의 비대 : 연속된 요청에 대해 동일한 헤더를 전송하게 됨.
HTTP2는 아래의 기술을 사용하여 HTTP1의 성능 이슈 해결함.
- Multiplexed Streams : 하나의 커넥션으로 여러 개의 메시지를 순서 상관없이 동시에 주고 받을 수 있음.
- Stream Prioritization : 리소스간의 전송 우선 순위를 설정할 수 있음.
- Header Compression : 헤더 정보를 HPACK 압축 방식을 이용하여 압축 정송함, HPack은 허프만을 사용함
- Server Push : HTML 문서 상에 필요한 리소스를 클라이언트 요청 없이 보내줄 수 있음.