[Spring] 네트워크 및 Web 기초

🌐 인터넷(Internet)이란?

• 전 세계의 컴퓨터 네트워크들이 TCP/IP 프로토콜을 통해 연결된 거대한 통신망
• 이를 통해 지구 반대편에 있는 컴퓨터와도 정보를 주고받을 수 있음

인터넷은 어떻게 연결되어 있을까?

• 해저 광케이블(Tier 1): 각 대륙은 물리적인 케이블로 연결되어 있음
• 인공위성: 인공위성을 통한 무선 통신도 가능함
  → 물리/무선 통신 인프라를 통해 World Wide Web (WWW) 이 구성됨

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📮 인터넷 프로토콜 IP (Internet Protocol)

• 컴퓨터들 사이에서 데이터를 주고받는 방법(규칙)
• 모든 통신은 정해진 규약을 따라야 혼선 없이 전달이 가능함

IP 주소란?

• 각 장치의 고유한 '주소' 또는 '전화번호' 역할
• 통신 시, 출발지 IP(소스), 도착지 IP(목적지)가 패킷(Packet) 안에 담겨 전달됨
  → 패킷(Packet): 인터넷에서 전달되는 데이터의 기본 단위
  
  • 소스 IP(출발지), 대상 IP(도착지)를 포함하고 있어서 어떤 컴퓨터에 데이터를 전송할지 판별할 수 있음
  • Packet은 크게 헤더, 페이로드, 트레일러(수신여부 포함)로 구분됨
    • 헤더: 송신자와 수신자의 IP 주소 등 제어 정보 포함
    • 페이로드: 실제 데이터
    • 트레일러: 수신 여부 확인 등
  • 데이터는 단방향이 아닌, 응답을 포함하는 양방향 통신
    
    

❗ IP 방식의 한계점

1) 애플리케이션 구분 불가

• IP만으로는 어떤 프로그램이 데이터를 받아야 하는지 알 수 없음
  • ex) 같은 컴퓨터에서 웹 브라우저와 이메일 앱이 동시에 실행 중이라면, IP는 둘 중 누구에게 데이터를 보낼지 모름

2) 비연결성 (Connectionless)

• 상대방의 상태와 관계없이 데이터 전송, 연결 확인 없이 일방적으로 전달
  

3) 비신뢰성 (Unreliable)

• 패킷이 유실되거나 순서가 바뀌는 경우에도 재전송하지 않음
  

• 데이터가 여러 개의 패킷으로 나뉘어 전달되면, 수신자가 이를 재조합하지 못할 수 있음

  • 용량이 큰 데이터의 경우, 패킷이 여러 개로 나뉘어져 전송됨

💡 IP는 최선형 전달(Best-effort delivery)만 보장할 뿐, 완전한 데이터 신뢰성을 보장하지 않음

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📦 TCP(Transmission Control Protocol)란?

• 서버와 클라이언트 간 데이터를 신뢰성 있게 전달하기 위해 만들어진 전송 계층의 프로토콜
  • 연결 지향(Connection-oriented): 데이터를 주고받기 전에 연결부터 설정
  • 순서 보장: 데이터 패킷의 순서가 어긋나지 않게 관리
  • 데이터 손실 감지 및 재전송: 패킷 손실 시 자동 재전송

🔁 TCP의 연결 방식: 3-Way Handshake

단계	설명
1. SYN	클라이언트가 서버에 연결 요청
2. SYN + ACK	서버가 요청을 수락하고 응답
3. ACK	클라이언트가 응답을 확인하고 연결 성립

→ 이 과정을 통해 논리적인 연결을 성립함(실제 물리 연결은 아님)


> 데이터 전송 여부
→ TCP를 통해 통신하면 데이터를 잘 받았다는 응답을 반환해 줌


> 패킷 순서
→ 패킷이 나뉘어져서 도착해도 순서 보장

⚠️ 단점: 연결을 설정하고 상태를 관리하므로 속도는 느릴 수 있음

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🚀 UDP(User Datagram Protocol)란?

• 연결을 설정하지 않고, 빠르게 데이터를 전달하는 전송 계층 프로토콜
  • 비연결형: 3-way handshake 없음
  • 비신뢰성: 패킷 손실, 순서 변경 감지 안 됨
  • 빠른 속도: 실시간성이 중요한 환경에 적합
  • UDP의 추가 기능: 체크섬(Checksum)
    • 데이터 손상 여부를 검증하는 최소한의 기능 포함
• HTTP/3도 UDP 기반으로 동작(UDP + QUIC)

🏢 PORT란?

• IP만으로 부족한 프로세스 구분 수단
• 하나의 IP 주소 안에는 여러 개의 애플리케이션이 동시에 동작할 수 있음
  - ex) 브라우저(80), 메일(25), SSH(22) 등
  

📌 포트는 아파트의 “호수”와 같은 역할을 함!

→ 같은 건물(IP) 안에서도 정확히 어느 방(프로그램)인지 지정해야 됨

🔍 TCP/UDP와 포트 번호

항목	설명
범위	0 ~ 65535
Well-known 포트	0 ~ 1023 (사용 권장 X)
개발용 포트	1024 ~ 49151 (등록된 포트), 49152 ~ 65535 (임시 포트)

🔢 자주 사용하는 포트 번호

프로토콜	포트 번호	설명
HTTP	80 (TCP)	웹 페이지 기본 포트
HTTPS	443 (TCP)	암호화된 웹 페이지
FTP	20, 21 (TCP)	파일 전송
SSH	22 (TCP)	원격 접속
DNS	53 (UDP/TCP)	도메인 변환
DHCP	67 (UDP)	IP 자동 할당
RDP	3389 (TCP/UDP)	원격 데스크탑

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📡 DNS(Domain Name System)란?

• 사람이 이해할 수 있는 도메인 이름을 컴퓨터가 통신할 수 있는 IP 주소로 변환해 주는 시스템

🔧 DNS가 필요한 이유

• 컴퓨터는 IP 주소로 통신하지만, 사람은 도메인을 기억하는 게 편함
• IP는 유동적일 수 있으므로 고정된 도메인 이름이 필요함
• DNS가 IP 주소 변경을 자동으로 매핑해 주므로 사용자 입장에서는 변화를 알 필요가 없음

⚙️ DNS 동작 순서
1. 원하는 이름의 도메인 구매 후, DNS 서버에 등록

2. 도메인 이름을 입력하면 DNS 서버는 IP 주소를 반환

3. IP가 변경되면 DNS 서버에 등록된 IP 주소만 바뀌면 됨

4. 이용자는 IP주소의 형태가 아닌 https://spartacodingclub.kr/의 도메인 이름 형태로 웹에 접속

• URL 입력 시 자동으로 DNS가 동작해 IP를 찾아 웹사이트에 접속됨
  

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🧾 URI(Uniform Resource Identifier)란?

• 인터넷 자원(Resource)을 식별할 수 있도록 만든 통일된 식별 체계

📚 URI의 구성

• Uniform: 자원(Resource)을 식별하는 통일된 방식
• Resource: 식별 대상 (웹페이지, 이미지, 영상 등)
• Identifier: 자원을 식별하는 값
  

📦 URI의 종류

구분	설명	예시
URL	자원의 위치(Location)를 지정	https://spartacodingclub.kr/
URN	자원의 이름(Name)을 지정	urn:isbn:9781234567890

> URL 방식의 한계

• 자원(Resource)의 위치를 변경하면 기존 URL은 사용할 수 없음
• 브라우저 검색창에 스파르타 코딩클럽 홈페이지를 검색하면 https://spartacodingclub.kr/ 사이트가 노출됨
  • 만약 이 주소를 https://spartacodingclub2.kr/ 로 바꾼다면 기존 경로를 아는 사람들은 검색 페이지의 URL이 업데이트되지 않으면 페이지를 찾을 수 없음
• 이러한 한계를 극복하기 위해서 URN이 등장

> URN(Uniform Resource Name)

• 자원(Resource)의 이름(Name)을 의미
• 리소스의 위치가 변경되어도 이름으로 리소스를 찾기 때문에 잘 동작함
• 프로토콜을 포함하지 않음

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📍 URL(Uniform Resource Locator)이란?

• 인터넷 상의 자원(Resource)의 위치를 알려 주는 전체 경로
• 즉, 우리가 흔히 말하는 웹 주소

🧱 URL의 구조와 각 요소

ex)

https://www.google.com:443/search?q=스파르타+코딩클럽

요소	설명
scheme	프로토콜 (http, https, ftp 등)
user[:password]	사용자 정보 (거의 사용 X)
host[:port]	도메인명 또는 IP 주소, 포트 번호 (https는 443, http는 80)
/path	리소스의 경로 (계층적 구조)
?query	쿼리 파라미터: key=value 형식으로 서버에 데이터 전달
#fragment	페이지 내 특정 위치로 이동 (북마크 등)

→ 쿼리 파라미터는 ?key1=value1&key2=value2 형식으로 여러 개 전달 가능
→ URL은 위치 중심 / URN은 이름 중심