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네트워크(Network) 기본 지식

네트워크란?

  • 정보나 노동력 등 자산을 서로 주고받을 수 있는 상태 = 망, 망상 조직

컴퓨터 네트워크

  • 컴퓨터끼리 케이블(동축 케이블이나 광섬유 케이블 등)이나 적외선, 전파(무선) 등 어떤 수단을 사용하여 연결해 다양한 데이터를 주고받을 수 있는 상태
    • 컴퓨터 네트워크는 규모에 따라 LAN, WAN, 인터넷, intranet 으로 구성

프로토콜(Protocol)이란?

  • 기기(컴퓨터)끼리 문제없이 교류할 수 있도록 정해진 절차
    • TCP/IP라는 공통된 구조로 전 세계 네트워크를 연결한 것이 인터넷.
    • 규약/약속의 의미를 지님(외교 문서를 protocol 이라고 함)
    • 서로 다른 시스템에 있는 두 개체간에 성공적으로 데이터를 전송하는 통신 규약

계층화

  • TCP/IP는 송수신에 필요한 작업을 몇 개의 단계로 나눠서 수행 단계를 층(Layer)라고 한다.
    • 계층화의 장점 : 계층마다 작업을 독립시킨다.

OSI 7 Layer

  • 위로 갈수록 사용자와 가까운 작업을, 아래로 갈수록 기계와 가까운 작업을 담당한다.

  • L5~L7 : (세션, 표현, 응용 계층)

    • 세션 계층
      • 네트워크 대화 제어자
      • 프로세스 간의 통신을 제어하고, 통신 과정이 진행 될 때 동기화를 유지(각종 이벤트)
    • 표현 계층
      • 통신 장치간의 상호 운용성(interoperability) 보장
      • 필요에 따라 보안 목적을 위한 데이터 암호화와 복호화 기능
      • 데이터 압축 및 확장 기능 (예: ASCII, EBCDIC, JPEG)
    • 애플리케이션층
      • 애플리케이션에 맞춰 통신을 수행할 수 있도록 한다. 애플리케이션마다 다양한 프로토콜이 존재
      • HTTP / SMTP / POP3 / FTP / TELNET / NNTP / RCP / ...

  • L4 : 트랜스포트층 전송 계층

    • 송신된 데이터를 수신측 애플리케이션에 확실히 전달하기 위해 작동 (번호, 데이터를 조합하기 위한 정보)

    • TCP / UDP

    • TCP / UDP 차이 drawing

    • UDP 프로토콜

      • 운영체제에는 세그먼트의 포트를 보고 어느 어플리케이션에 데이터를 넘겨 줄것인지 결정함
      • 상태를 갖지 않음
      • 패킷 유실 가능성 존재
      • DNS, DHCP, 스트리밍등에 사용 (VoIP, mVoIP 등)
      • 프로토타이핑에 적합 (단순)

    • TCP 프로토콜

      • 운영체제에는 세그먼트의 포트를 보고 어느 어플리케이션에 데이터를 넘겨 줄것인지 결정함
      • 상태를 가진 프로토콜
      • 신뢰성 보장 프로토콜
      • 대부분의 상위 프로토콜에서 사용(HTTP, EMAIL, NEWS 등)
      • 복잡함

    • NAT (Network Address Translation)

      • TCP/UDP 패킷의 포트와 IP 패킷의 IP를 일시적으로 변형
      • NAT를 쓰는 이유 : 여러 대의 호스트가 하나의 공인 IP 주소를 사용하여 인터넷 이용
      • REQUEST/RESPONSE를 변형하는 과정은 computing power를 소모한다.

    • 공유기

      • 더미 허브 vs 스위치 허브
      • L2 / L3 / L4 스위치

      ​

  • L3 : 네트워크층(IP)

    • 수신측 컴퓨터까지 데이터를 전달하기 위해 작동, 전달된 데이터가 손상됐는지나 수신측이 잘 받았는지는 관여하지않음

    • IP(Internet Protocol)

      • 송신 호스트와 수신 호스트가 패킷 교환 네트워크(패킷 스위칭 네트워크)에서 정보를 주고 받는데 사용하는 정보 규약
      • 호스트의 주소지정과 패킷 분할 및 조립 기능을 담당한다

    • IP 주소

      • 32비트형 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255
      • 공인 IP / 사설 IP
      • 클래스 A, B, C

    • 패킷(packet)

      • 데이터 전송시는 데이터를 일정한 크기로 잘라서 보내는데, 패킷이란 이때 사용되는 정보의 전송 단위로, 한 패킷은 보통 1,024비트
      • TCP/IP의 특중 중 하나
      • 데이터를 일정한 크기로 분할해서 보낸다, 작게 나눠진 데이터 하나를 패킷이라고 하며, 이런 통신방법을 패킷통신이라함

    • DNS(Domain Name System)

      • 이름과 IP 주소를 매핑해주는 거대한 분산 시스템
      • DNS RESOLVER -> RESOLVER
      • RESOLUTION - 해상도(解像度)
      • wireshark를 가지고 DNS 패킷을 살펴보자.
        • NS(Name Server) 레코드
          • 해당 도메인에 대한 네임서버를 명시 할 때 사용
          • IN NS ns.abc.com
          • IN NS ns2.abc.com
        • A(Address) 레코드
          • 도메인에 IP 부여
          • www IN A 192.168.0.1
          • ns IN A 192.168.0.1
        • CNAME(Canonical Name) 레코드
          • 도메인에 대한 또 다른 이름이 사용 가능하도록 사용
          • A레코드에 표시
          • ftp IN CNAME www
        • MX(Mail eXchanger) 레코드
          • 메일 라우팅 경로 조절
          • @ IN MX 10 mail
          • @ IN MX 20 submail
        • PTR(Pointer) 레코드
          • IP 주소에 대한 도메인명을 매핑 (A 레코드의 역)
          • 1 IN PTR www.abc.com

    • 라우터(router)

      • 패킷이 지나갈 길을 인도해주는 기계
      • 고속도로의 IC를 생각하면 됨
      • 라우팅 테이블

      ​

  • L2 : 데이터 링크층

    • 네트워크에 직접 연결된 기기간을 전송할 수 있도록 만든다, 네트워크층과 물리층간의 차이를 흡수하기 위한 다양한 프로토콜 존재

    • Ethernet / FDDI / PPP

    • Ethernet

      • 컴퓨터 네트워크 기술
      • LAN에서 가장 많이 활용되는 기술 규격
      • Ethernet 물리구조
      • Ethernet Frame

    • ARP (Address Resolution Protocol)

      • IP 주소와 렌카드의 맥주소를 매칭
      • ARP 패킷 구조
      • ARP 프로토콜 살펴보기

      ​

  • L1 : 물리층

    • 데이터를 신호로, 신호를 데이터로 변환한다.
    • 변환 방법은 통신 매체에 의존하기 때문에 특정 프로토콜이 정해져 있지 않음
    • 변조(modulation) / 복조(demodulation)
      • 변조 : 정보를 전송 매체의 채널 특성에 맞게 변환
      • 복조 : 변조된 신호를 역으로 정보로 변환
      • 모뎀(MODEM) : MOdelation DEmodulation Machine
    • 아날로그 변조 방식
      • 진폭 변조 (AM - Amplitude Modulation)
      • 주파수 변조 (FM - Frequency Modulation)
      • 위상 변조 (PM - Phase Modulation)
    • ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)
      • DMT(Discrete MultiTone) 변조 사용 - 여러개의 QAM 사용
      • 뜻 : 비대칭 디지털 가입자 회선 (다운로드 8Mbps, 업로드 640Kbps)
      • 전화선(구리선)을 ‘그대로’ 이용하면서 고속 데이터 통신 가능

  • [참고문헌]

    • ANK Co. Ltd.,『TCP/IP가 보이는 그림책』, 성안당(2015)

  • [참조링크]

URL(Uniform Resource Locator)

  • 리소스(resource)의 위치를 나타내는 것
    • 웹사이트를 가리키는 주소를 나타내는 것이 일반적이지만 웹사이트 주소뿐만이 아니라 메일주소나 FTP주소 등도 여기에 포함된다.
    • URN(Uniform Resource Name)
      • URL의 경우 위치를 기반으로 두고 있기 때문에 해당 위치에 있는 자원이 없어질 경우 검색수단으로써 기능을 상실한다. 이를 보안하고자 만들어 진것이 URN.
        (urn : isbn : 9788982814471)
    • URI(Uniform Resource Identifier)
      • 모든 정보의 리소스를 가리키는 식별자
        url_uri

HTTP

HTTP REQUEST MESSAGE

  • 요청라인 : 서버에 요청할 주 내용
    • 요청 헤더 : 요청에 대한 부가 정보들을 보낸다.
      1.User-Agent : 클라이언트의 접속환경 정보
      2.Accept :얻기원하는 미디어 타입정보
      3.Cookie : 인증정보
      4.Referer : 참조페이지
      5.Host : 서버호스트
  • 공백 라인 : 메세지 본문과 요청부분을 구분
  • 메세지 본문 : 메세지 내용

HTTP REQUEST METHOD

http_request_method

HTTP 메서드 - GET

  • 의도 : GET 하는것 (데이터를 가져오는것)
  • 파라메터를 주소에 넣음 -> 웹브라우저에서 보임
  • 많은양의 파라메터 보내기에 부적합
  • 북마크 / 공유 가능
  • 브라우저의 history에 등록 가능

HTTP 메서드 - POST

  • 의도 : POST 하는것
  • 파라메터를 body에 넣음 -> 눈으로는 볼수 없음
  • 다량의 데이터를 보낼 수 있음
  • 북마크 / 공유 불가
  • 브라우저의 history로 재현 불가

HTTP 서버 응답 코드 (Response Code) 정리

  • HTTP 통신 시, 서버에서 보내주는 응답 코드에 대해 간단히 정리
  • 클라이언트(웹 브라우저)에서 서버에 어떠한 요청(리퀘스트, Request)를 하면 서버는 응답(리스폰스, Response) 한다.
  • 적절한 처리가 이루어져서 성공 응답과 함께 결과 값을 보내주기도 하고, 정상적인 처리가 되지 않은 경우에는 실패 응답과 함께 에러 정보를 보내주기도 한다.
  • 서버가 정상 응답한 경우, 200 코드를 보내준다. 200을 포함하여 200번대 응답은 서버에서 정상적으로 처리하여 응답한 경우, 보내주는 값이다.
  • 각 코드는 100번대 단위로 응답 코드가 구분되어 있다. 즉, 300번대끼리, 400번대끼리 유사한 형태의 응답 코드라는 의미한다.
  • 3자리 숫자의 첫번째 값(코드)만 보고도 어떤 종류의 응답인지 알 수 있다. 이 첫번째 값을 Response Class라고 한다.

Response Code

Response Class Code Response Class 의미 설명
1 Informational (정보) 리퀘스트를 받고, 처리 중에 있음.
2 Success (성공) 리퀘스트를 정상적으로 처리함.
3 Redirection (리디렉션) 리퀘스트 완료를 위해 추가 동작이 필요함.
4 Client Error (클라이언트 오류) 클라이언트 요청을 처리할 수 없어 오류 발생
5 Server Error (서버 오류) 서버에서 처리를 하지 못하여 오류 발생

자주 접하는 코드를 위주로 작성

200 번대 응답(Response) : 성공(Success)

번호 이유 설명
200 OK 요청 정상 처리.
204 No Content 요청 정상 처리하였지만, 돌려줄 리소스 없음.
응답에 어떠한 엔티티 바디(Entity Body)도 포함하지 않음.
서버에서 처리 후, 클라이언트에 정보를 보낼 필요가 없는 경우 사용.
206 Partial Content Range가 지정된 요청인 경우, 지정된 범위만큼의 요청을 받았다는 것을 알려줌.

300 번대 응답(Response) : 리디렉션(Redirection)

번호 이유 설명
301 Moved Permanently 요청된 리소스에는 새로운 URI가 지정되어 있기 때문에, 이후로는 새 URI를 사용해야 한다는 것을 나타냄. (영구적인 URI 변경)
302 Found 요청된 리소스에는 새로운 URI가 지정되어 있기 때문에, 이후로는 새 URI를 사용해야 한 다는 것을 나타냄. 301과 유사하지만, 302는 일시적인 URI 이동)
303 See Other 이 응답은 요청에 대한 리소스는 다른 URI에 있기 때문에 GET 메서드를 사용해서 얻어야 한다는 것을 나타냄. 302 코드와 같지만, 303은 리디렉션 위치를 GET 메서드를 통해 얻어야 한다고 명확하게 되어 있음.
304 Not Modified 요청한 리소스가 마지막 요청 이후 변경된 적이 없기 때문에 기존 클라이언트의 로컬 캐시 리소스를 사용하도록 알려줌.300번대로 분류되어 있지만, 리디렉션과는 관계없는 처리를 함.
307 Temporary Redirect 임시로 페이지를 리다이렉트 함.

400 번대 응답(Response) : 클라이언트 에러 (Client Error)

번호 이유 설명
400 Bad Request 클라이언트의 요청 구문이 잘못됨.
브라우저는 이 응답을 200 OK 응답과 동일한 형태로 취급함.
401 Unauthorized 요청 처리를 위해 HTTP 인증(BASIC 인증, DIGEST 인증) 정보가 필요함을 알려줌.
접근 허용을 차단함. 최초 요청에는 인증 다이얼로그 표시하고, 두번째는 인증 실패 응답을 보냄.
403 Forbidden 접근 금지 응답. Directory Listing 요청(서버 파일 디렉토리 목록 표시) 및 관리자 페이지 접근 등을 차단하는 경우의 응답. (파일 시스템 퍼미션 거부, 허가 되지 않은 IP 주소를 통한 액세스의 거부 등)
서버는 엔티티 바디에 접근 거부에 대한 이유를 명시하여 보낼 수 있음.
404 Not Found 클라이언트가 요청한 리소스가 서버에 없음
405 Mothod Not Allowed 허용되지 않는 HTTP 메서드를 사용함.

500 번대 응답(Response) : 서버 에러 (Server Error)

번호 이유 설명
500 Internal Server Error 서버에서 클라이언트 요청을 처리 중에 에러가 발생함.
503 Service Unavailable 서버가 일시적으로 요청을 처리할 수 없음.
서버가 과부하 상태이거나 점검중이므로 요청을 처리할 수 없음을 알려줌.
504 Gateway Timeout 서버를 통하는 게이트웨이에 문제가 발생하여 시간이 초과됨.
505 HTTP Version Not Supported 해당 HTTP 버전에서는 지원되지 않는 요청임을 알려줌.

쿠키(cookie)

  • 헤더에 담김
  • HTTP의 약속에 의해 생성/소멸
  • Response Header의 Set-Cookie 속성 사용하여 쿠키 생성
  • 만들어진 쿠키는 사용자가 요청하지 않아도 브라우저가 매번 Request Header에 넣어서 서버에 전송

세션(Session)의 정의

REST API(Representational State Transfer API)

  • REST는 최근 서버에 접근하는 기기의 종류가 다양해 지면서 다양한 기기에서 공통으로 데이터를 처리할 수 있는 규칙을 만들려고 하는데 이러한 시도가 REST 방식.
    • REST API는 외부에서 REST방식으로 특정 URI를 통해서 사용자가 원하는 정보를 제공하는 방식.

POSTMAN 사용

  • POSTMAN은 GET, POST, PUT, DELETE 등의 client 사이드 요청을 보내고 응답받아 api를 테스트할 수 있는 도구