인터넷 프로토콜

Jelkov Ahn·2022년 1월 3일

IP Packet ip

네트워크[심화]

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IP와 IP Packet의 관계

IP(인터넷 프로토콜) 주소를 컴퓨터에 부여하여 이를 이용해 통신합니다.

IP패킷에서 Port정보가 포함되어 있지 않기 때문에, 같은 IP주소 내에서 프로세스를 구분할 수 없다.
IP는 지정한 IP 주소(IP Address)에 패킷(Packet)이라는 통신 단위로 데이터 전달을 합니다.
IP 패킷은 우체국 송장처럼 전송 데이터를 무사히 전송하기 위해 출발지 IP, 목적지 IP와 같은 정보가 포함되어 있습니다.

노드들은 목적 아이피에 도착하기위해서 서로 packet을 보내게 됩니다. packet안에 data가 포함되어있습니다.
서버의 응답

IP의 프로토콜의 한계

비연결성
패킷을 받을 상대가 없거나, 서비스 불능상태여도 전송
비신뢰성
중간에 패킷이 사라질수도 있음

패킷의 순서를 보장할 수 없음

TCP VS UDP

네트워크프로토콜 계층 - >OSI 7계층과 TCP/IP 4 계층으로 나눌 수 있습니다.
** TCP/IP 4가 OSI보다 먼저 개발 되어서 약간 다를수 있다.

IP 프로토콜 보다 더 높은 계층에 TCP 프로토콜이 존재하기 때문에 앞서 다룬 IP 프로토콜의 한계를 보완할 수 있습니다.

채팅 메시지를 보낼 때

** 프로그램이 네트워크에서 데이터를 송수신할 수 있도록, “네트워크 환경에 연결할 수 있게 만들어진 연결부“가 바로 네트워크 소켓(Socket)입니다.

TCP의 특징 (전송제어 프로토콜)

연결지향형 프로토콜 - 논리적 연결 3 way handshake (물리적 연결 x)

** SYN ACK의 수는 같지 않다. SYN은 연결하고 DATA를 보낼때마다 ACK 보내준다.

연결방식
1. 먼저 클라이언트는 서버에 접속을 요청하는 SYN 패킷을 보냅니다.
2. 서버는 SYN요청을 받고 클라이언트에게 요청을 수락한다는 ACK 와 SYN가 설정된 패킷을 발송하고 클라이언트가 다시 ACK으로 응답하기를 기다립니다.
3. 클라이언트가 서버에게 ACK을 보내면 이 이후로부터 연결이 성립되며 데이터를 전송할 수 있습니다.
(만약 서버가 꺼져있다면 클라이언트가 SYN을 보내고 서버에서 응답이 없기 떄문에 데이터를 보내지 않습니다.)
** SYN은 Syncronize, ACK는 Acknowledgment의 약자

데이터 전달 보증

TCP는 데이터 전송이 성공적으로 이루어진다면 이에 대한 응답을 돌려주기 때문에 IP 패킷의 한계인 비연결성을 보완할 수 있습니다.
순서보장

만약 패킷이 순서대로 도착하지 않는다면 TCP 세그먼트에 있는 정보를 토대로 다시 패킷 전송을 요청할 수 있습니다.
이를 통해 IP 패킷의 한계인 비신뢰성(순서를 보장하지 않음)을 보완할 수 있습니다.
신뢰할수 있는 프로토콜

UDP의 특징 (사용자 데이터 프로그래 프로토콜)

UDP는 IP 프로토콜에 PORT, 체크섬 필드 정보만 추가된 단순한 프로토콜입니다.
TCP 특징과 비교해 보면 신뢰성은 낮지만 3 way handshake 방식을 사용하지 않기 때문에 TCP와 비교해 빠른 속도를 보장합니다.

커스텀마이징이 가능하다 . (자유롭다/ 가볍다) 커스텀마이징이 가능해서 전달보증/ 순서보장을 되게 만들수도 있다.
비 연결지향형
데이터 전달 보증/ 순서보장이 안된다.
데이터 전달 및 순서가 보장되지 않지만, 단순하고 빠름 ( 연속성이 중요한 실시간 스트리밍에 자주 사용된다.)

HTTP

HTTP의 역사

HTTP 특징

클라이언트 서버구조

Request Response 구조
서버가 요청에대한 결과를 만들어서 응답하는 구조

무상태 프로토콜(stateless) , 비연결성(connectionless)
서버가 클라이언트 상태를 보장하지 않음 (무상태성) - > 서버의 확장성이 좋지만, 클라이언트가 추가 정보를 보내야 한다.
- 상태 유지 : 서버가 바뀌면 안된다. (서버가 바뀌면 상태정보를 다른서버에 알려줘야 한다.)
- 무상태: 서버가 중간에 바뀌어도 된다. (클라이언트가 기억하고 있다.)
  - 갑자기 클라이언트 요청이 늘어나면 서버를 대거 투입할수 있다.
  - 무상태는 응답서버를 쉽게 바꿀수 있다. - > 무한한 서버 증설가능
- 무상태의 한계
  모든것을 무상태로 설계할수 있는 경우도 있고 없는 경우도 있다.
  무상태 : 로그인이 필요없는 단순한 서비스 소개 화면
  상태유지: 로그인이 필수인 곳 (브라우저 쿠키, 서버세션)