[모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식] - 인터넷 네트워크

김나연·2022년 6월 12일

http

HTTP

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인터넷 통신

서버와 클라이언트는 인터넷 상에서 어떻게 통신할까?

클라이언트/서버는 두 개의 컴퓨터 프로그램 사이에 이루어지는 역할 관계를 나타내는 것이다. 클라이언트는 다른 프로그램에게 서비스를 요청하는 프로그램이며, 서버는 그 요청에 대해 응답을 해주는 프로그램이다.

복잡한 인터넷 망

클라이언트가 'Hello, world!'라는 메세지를 인터넷을 통해 보내고자 할 때 인터넷 망은 우리가 생각한 것보다 훨씬 더 복잡한 망으로 이뤄져있을 수 있다.

복잡한 인터넷 망에서 데이터는 어떻게 안전하게 넘어갈 수 있을까?

IP

인터넷 프로토콜의 역할

송신 호스트와 수신 호스트가 패킷 교환 네트워크에서 정보를 주고받는 데 사용하는 정보 위주의 규약이며, OSI 네트워크 계층에서 호스트의 주소지정과 패킷 분할 및 조립 기능을 담당한다.

IP 패킷을 이용한 통신

클라이언트

출발지의 IP주소, 목적지의 IP주소 그리고 전달하려는 메세지가 담긴 IP패킷을 인터넷 망에 던진다.
인터넷 망의 노드들이 서로 패킷을 전달하며 목적지 IP를 받을 수 있는 서버가 어디있는지 찾는다.
2의 과정을 거쳐 마침내 목적지에 패킷이 도달하게 된다.

서버

메세지를 잘 전달받은 서버가 클라이언트에서 답장을 하기 위해 IP 패킷에 출발지의 IP주소, 목적지의 IP주소 그리고 전달하려는 메세지를 담아 인터넷 망에 던진다.
인터넷 망의 노드들이 서로 패킷을 전달하며 목적지 IP를 받을 수 있는 노드를 탐색한다.
노드간의 탐색을 통해 마침내 목적지인 클라이언트에서 답장 메세지를 받아볼 수 있게 된다.

IP 패킷을 통한 통신의 한계

① 비연결성 : 패킷을 받는 대상이 없거나 서비스 불능 상태여도 패킷 전송
ㄴ 목적지의 컴퓨터가 패킷을 받을 수 있는 상태인지 확인을 하지 않는다.

② 비신뢰성 : 중간에 패킷이 사라지거나 순서대로 오는 것에 대해 보장을 해주지 않음

③ 프로그램 구분 : 같은 IP를 사용하는 서버에서 통신하는 애플리케이션을 구분하지 못함

TCP

IP 프로토콜의 한계점을 보완하기 위해 사용되며, 두 개의 호스트를 연결하고 데이터 스트림을 교환하게 해주는 중요한 네트워크 프로토콜이다. TCP는 데이터와 패킷이 보내진 순서대로 전달하는 것을 보장해준다.

프로토콜 계층에서 데이터를 전달하는 과정

① 응용프로그램에 의해서 전달하고자 하는 메시지를 생성하고 socket 라이브러리를 통해 os계층에 전달한다.
② 메시지에 생성된 TCP 정보를 씌우고 IP에 전달하여 TCP 데이터를 포함한 IP 패킷을 생성한다.
③ LAN카드에 의해 이더넷 프레임, 즉 물리적 주소가 포함되어 전송된다.

TCP의 특징

TCP는 연결지향적이다.

TCP 3way handshake
TCP 3way handshake를 통해 클라이언트와 서버가 연결되면 서로를 신뢰할 수 있게 되며 데이터를 전송할 수 있게 된다. 이때의 연결은 실제로 이뤄진 것이 아닌 논리적으로만 연결된 것이다.
단점
3way handshake을 하면 전송속도가 느려지며 패킷을 추가하면 데이터 양도 크고 전송속도도 빠르게 하기 어렵다.