HTTP 통신을 이해해보자 -1

박가현·2023년 3월 22일

http

HTTP

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인터넷 네트워크

( 인터넷 통신, ip, tcp udp , port , dns)

인터넷 프로토콜(IP)은 데이터 패킷이 네트워크를 통해 이동하고 올바른 대상에 도착할 수 있도록 데이터 패킷
을 라우팅하고 주소를 지정하기 위한 프로토콜
또는 규칙의 집합입니다.

IP ( 인터넷 프로토콜)

인터넷 프로토콜이란?

데이터 패킷이 네트워크를 통해서 이동하고 올바른 대상에 도착할 수 있도록 데이터 패킷을 라우팅하고 주소를 지정하기 위한 규칙

인터넷 프로토콜은 지정한 ip 주소에 패킷이라는 통신 단위로 데이터를 전달한다

ex)

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ip주소가 100.100.100.1 인 클라이언트는 ip주소가 200.200.200.2인 서버에게 데이터를 전달하려 한다. 이때 패킷이라는 통신 단위로 데이터를 전달하는데 아래와 같이 전송 데이터에다가 출발지 ip, 목적지 ip와 같은 정보들을 감싸서 전달한다

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이렇게 감싸진 패킷은 노드에게 전달되고 노드들끼리 패킷을 전달하면서 최종적으로 서버에게 전달된다 ( 이때 노드는 네트워크에 연결되어 있는 1개의 기계를 의미한다)

서버가 클라이언트에게 보내는 데이터 패킷도 마찬가지이다.

❗ 하지만 이런 ip 프로토콜의 한계도 존재한다

비연결성
- 패킷을 받을 대상이 없거나 서비스 불능상태여도 패킷 전송이 가능하다
- 위 예시를 들어서 서버가 꺼져있어도 이를 확인하지 않고 데이터 패킷을 보낸다
비신뢰성
- 중간 노드에서 문제가 생겨서 내가 보낸 패킷이 유실될 수도 있다
- 또한 패킷 용량이 크면 끊어서 패킷을 끊어서 보낸다( ex. hello 패킷을 보내고 world 패킷을 보낸다) 이때 패킷 순서가 뒤바뀔 수도 있다 ( hello 이후 world가 도착해야 하는데 world 패킷 도착 후 hello가 도착)
프로그램 구분
- ip주소는 네트워크 환경 내에서 컴퓨터의 주소이다. 이는 컴퓨터 주소를 뜻하지만 컴퓨터 내의 프로그램 주소를 뜻하지 않는다
- 이러면 ip 주소 100.100.100.2인 컴퓨터에서 데이터를 보냈을 때 이 컴퓨터의 어떤 애플리케이션이 데이터를 전송했는지 알 수 없다 ( 음악 애플리케이션에서 전송했는지 동영상 애플리케이션에서 전송했는지 )

⏩ 그래서 이런 ip 주소의 문제를 해결하기 위해 tcp , udp 가 등장하였다 !

TCP , UDP

프로토콜 계층

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실제 데이터가 전송될때 과정을 살펴보자

프로그램( 애플리케이션) 에서 hello, world 라는 메시지를 생성한다 이 메시지를 socket 라이브러리를 통해서 전달한다 ( 이때 socket 라이브러리는 데이터를 내보내거나 데이터를 받기 위한 창구라고 생각하자) 이 메세지에다가 tcp 정보를 씌우고 tcp 정보에다가 ip 정보를 씌워서 패킷을 생성하고 물리적 전송을 한다 ( 이 부분에 대해서는 네트워크 공부가 더 필요)

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(위 그림은 tcp , ip 패킷 정보이다)

TCP 정의 ( Transmission Control Protocol)

TCP는 서버와 클라이언트 간에 데이터를 신뢰성 있게 전달하기 위해 만들어진 프로토콜으로 ip 프로토콜의 신뢰성을 보안하기 위해 만들어졌다

TCP 역할

연결지향 3way handshake
- 연결을 하기 전에 클라이언트에서 서버로 연결 요청을 하는 syn이라는 메시지를 보낸다
- 이후 메시지를 잘 받았다면 서버에서 클라이언트에게 요청수락(ack라는 메시지)와 더불어 연결 요청(syn) 메시지를 보낸다
- 그리고 클라이언트는 서버에게 요청수락이라는 메시지를 보낸 후 데이터를 전달한다 ( 요즘에는 ack 보낼때 같이 데이터도 보냄)
- 하지만 이것은 논리적으로만 연결된거지 물리적으로 연결된 것은 아니다 (가상연결)
- https://www.inflearn.com/questions/309074/tcp-3way-handshake에-대해서
데이터 전달보증
- 클라이언트에서 데이터를 전송하면 데이터를 잘 받았는지 보내주기에 인증이 가능하다
순서보장
- tcp는 ip 와 다르게 순서를 보장한다 예를 들어 a,b,c 순서로 도착해야 한다고 가정.
- a,c,b로 서버에 도착 그러면 잘못된 부분부터 다 버리고 c번부터 다시 보내라고 명령한다
- 물론 서버에서 최적화할 수도 있겠지만 기본적으로는 위와 같은 방식으로 순서를 보장

이런 검증정보들이 tcp에 존재하기에 가능하다

UDP

UDP란 ? ( User Datagram Protocol )
- ip랑 거의 같고 port와 체크섬( 이 메시지에 대해 제대로 맞는 지 검증해주는 데이터) 정도만 추가된 것이다
- tcp 3way handshake , 데이터 전달 보증 , 순서 보장도 안하지만 UDP를 사용하는 이유는?
  - TCP처럼 신뢰성을 보장하진 않지만 빠른 전송 속도를 제공하여 신뢰성 보장보다 연속성과 성능이 더욱 중요시되는 서비스에는 UDP를 사용