[HTTP] 인터넷 네트워크 (IP, TCP, UDP, PORT, DNS)의 개념과 예시

HTTP를 배워야 하는 이유

: 모든 것이 HTTP 위에서 동작한다.

앱 - 서버
서버 - 서버
모든 통신이 HTTP 프로토콜 기반으로 진행되기 때문에 HTTP를 필수로 알고 잘 사용할 수 있어야 한다.

 

 

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🤔 컴퓨터는 어떻게 통신하는걸까?

 

1) 클라이언트와 서버가 바로 붙어있는 경우

그냥 연결해서 바로 통신하면 됨

 

 

 

2) 통신해야 하는 PC가 멀리 있는 경우 

ex) 미국에서 한국으로 통신할 때

= 인터넷 망을 통해서 메세지를 보내야 함

 

인터넷 망은 단순하지 않아서 수 많은 중간통신(노드)을 거쳐가게 됨

그럼 어떤 규칙으로 어떻게 통신하는걸까?

정답은 🙋‍♀ IP(인터넷 프로토콜)!

 

 

 

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메세지를 보내기 위해서는 상대방의 IP주소도 필요하다는것을 참고하자.

 

 

 

🔷 IP(인터넷 프로토콜)

1. 지정한 IP 주소(IP Address)에 데이터 전달
2. 패킷(Packet)이라는 통신 단위로 데이터 전달

 

 

 

 

 

Client에서 보냄

IP 패킷의 규칙에 맞게 만든 후 패킷을 전달한다.

 

 

 

 

Server에서 보냄

서버에서도 답변내용을 패킷에 담아서 보낸다.

노드들이 적절하게 클라이언트에게 전달해준다.

 

 

🌟 IP 프로토콜의 한계

1. 비연결성
• 패킷을 받을 대상이 없거나 서비스 불능 상태여도 패킷 전송
(패킷을 보냈는데 상대방의 컴퓨터가 꺼져있는 경우)
(편지를 보냈는데 수신자가 그 주소에 살지 않는 경우와 비슷함)

2. 비신뢰성
• 중간에 패킷이 사라지면?
• 패킷이 순서대로 안오면?

3. 프로그램 구분
• 같은 IP를 사용하는 서버에서 통신하는 애플리케이션이 둘 이상이면?

 

1. 비연결성

- 대상이 서비스 불능상태에서 패킷을 전송함

클라이언트: 대상 서버가 패킷을 받을 수 있는 상태인지 모른 상태에서 패킷을 전송함

 

2. 비신뢰성

- 패킷을 전송하는 서버가 모종의 이유로 소실되어도 서버는 모름

- ①"Hello" ②"Word"를 보냈는데 서버에서 받을 때 순서가 변경되어 ②"Hello" ①"Word" 이렇게 전달순서에 문제가 생긴채로 받은 경우

🙄IP프로토콜은 이 문제를 해결해줄 수 없음

⏩  TCP가 등장하게 됨

 

 

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🔷 TCP

 

 

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💬 미국에 사는 친구에서 "Hellow word"를 보내고 싶을 때
1. SOCKET 라이브러리를 통해서 OS에 "Hellow word"를 넘김
2. "Hellow word"라는 메세지에 TCP정보를 생성함
3. TPC 밑에 있는 IP계층에 IP관련 정보를 담고 있는 패킷을 생성함
4. 전송

 

 

IP만으로는 해결되지 않던 문제를 해결함

 

 

🌟 TCP 특징
전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol)

• 연결지향 - TCP 3 way handshake (가상 연결)
    -> 연결을 하고 보냄
• 데이터 전달 보증
    -> 메세지의 소실이 있는 경우 알 수 있음
• 순서 보장

TCP는 위와 같은 이유로 신뢰할 수 있는 프로토콜이며 현재는 대부분 TCP를 사용한다.

 

 

 

 

 

1. 클라이언트 -> 서버로 SYN을 보냄

2. 서버가 SYN+ACK를 클라이언트로 보내줌

3. 클라이언트가 알았다는 신호로 ACK를 보냄

4. 그 다음에 데이터를 전송해줌

 

-> 서버가 꺼져있는 경우(ACK 미수신) 데이터를 보내지 않는다.

 

 

 

 

보낸 순서인 1,2,3으로 도착하지 않았다면, 서버에 2번부터(잘못된 번호부터) 다시 보냄

(TCP에 순서관련 정보가 있어서 가능함)

 

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🌟 UDP 특징
TPC랑 같은 계층에 있음 
사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol)
• 하얀 도화지에 비유(기능이 거의 없음)
• 연결지향 X - TCP 3 way handshake X
• 데이터 전달 보증 X
• 순서 보장 X

• 데이터 전달 및 순서가 보장되지 않지만, 단순하고 빠름

즉, UDP는 IP와 거의 같다. (PORT +체크섬 정도만 추가됨)

그럼 왜 사용하나?

👉 TCP의 3 way handshake가 없기 때문에 속도가 빨라서 

 

 

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🔷 PORT

 

 

 

한번에 여러가지 작업을 수행함

🤔 패킷들이 내 IP로 들어올텐데 이게 게임, 화상통화, 웹 브라우저 요청 등 어디서 필요한 패킷인지 알 수가 없음

이걸 어떻게 구별할것인지?

-> 출발지 PORT, 목적지 PORT

 

IP : 목적지 서버를 찾는것
PORT : 서버 안에서 돌아가는 애플리케이션을 구별하는것

 

 

 

 

PORT - 같은 IP 내에서 프로세스 구분할 수 있게 해줌

👆 이런식으로 구별함

IP가 아파트라면 PORT는 몇동 몇호를 나타내는것과 비슷하다.

• 0 ~ 65535 할당 가능
• 0 ~ 1023: 잘 알려진 포트, 사용하지 않는 것이 좋음
• FTP - 20, 21
• TELNET - 23
• HTTP - 80
• HTTPS - 443

 

 

 

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DNS

IP값은 기억하기도 어렵고(192.1**.***.1)

IP값은 변경될 수도 있다. (192.1**.***.1 -> 192.1**.***.2)

그래서 DNS가 나왔다.

 

DNS
: 도메인 네임 시스템(Domain Name System)
• 도메인 명을 IP 주소로 변환해준다.

 

✅ 도메인을 사야함!

1. 먼저 도메인 명으로 DNS서버에 값을 요청함

2. 응답 IP를 줌

3. 접근

IP주소를 기억하지 않아도 되고, IP변경에도 대처할 수 있음

 

 

요약정리:
1. 인터넷 망을 이용해서 정보를 보낼땐 IP프로토콜이 있어야 한다.
2. IP프로토콜만 가지고는 메세지의 도착여부를 신뢰하기 어렵고 소실, 순서불일치 등의 문제가 있기 때문에 TCP를 통해 문제를 해결한다.
3. PORT는 같은 IP안에서 동작하는 어플리케이션을 통신할 때 어떤 어플리케이션의 요청인지 구분하는데 사용된다.
4. DNS는 IP주소의 기억, 수정으로 인한 오류를 해결해준다.