🌈 [Section2] 8. 네트워크1

📕 오늘 배운 내용!

• 네이티브 애플리케이션 / 웹 애플리케이션
• OSI 7계층, TCP / IP 4계층
• TCP / UDP
• URL / URI
• 도메인 / DNS

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✏️ 네이티브 애플리케이션 / 웹애플리케이션

✔ 네이티브 애플리케이션 (Native-application)

• 특정 기기에 설치하여 특정 실행환경에 종속되어 사용하는 애플리케이션

✔️ 장점

• 웹애플리케이션보다 빠름
• 애플리케이션이 설치된 기기의 시스템/기기의 리소스에 접근이 용이
  Ex. 기기의 GPS 기능이나 카메라와 같은 다른 애플리케이션에 접근 가능
  인터넷 없이 사용 가능합니다.
• 웹애플리케이션에 비해 안전
  ( 앱스토어에서 검수되어 승인받은 애플리케이션을 사용하기 때문 )
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  ✔️ 단점
• 웹애플리케이션에 비해 개발비가 더 들어감
• 빠른 업데이트가 힘듦
• 앱스토어 에 승인 받기가 힘들고 비용이 발생

✔ 웹 애플리케이션

• 웹 브라우저를 통해 접근이 가능한 어플리케이션

✔️ 장점

• 설치 필요 X ( 브라우저를 통해 실행되기 때문에 )
• 유지관리 쉬움 Ex. 업데이트
• 네이티브 애플리케이션에 비해 만들기가 비교적 간편
• 앱스토어 승인 필요 X
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  ✔️ 단점
• 인터넷이 없으면 사용 X
• 네이티브 애플리케이션에 비해 속도 느림
• 앱스토어 관리되지 않기 때문에 사용자 접근성이 떨어짐
• 사용중 보안상 위험에 노출되기가 쉬움

✔ 웹 사이트 (website) / 웹애플리케이션 (web application) 차이

1. 웹 사이트 (website)

• 정적 페이지들의 집합체

2. 웹애플리케이션 (web application)

• 웹 사이트 + 동적 페이지
• 오늘날 만들어지는 대부분의 웹사이트들은 엄밀히 이야기 하면 웹 애플리케이션들임

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✏️ LAN (Local Area Network)

• 좁은 범위에서 연결된 네트워크

• LAN을 연결하는 선 - LAN 케이블

✏️ WAN (Wide Area Network)

• 수많은 LAN들이 모여 세계의 네트워크를 구성하는 것

✏️ 인터넷 (The Internet)

• 네트워크끼리 연결하는 네트워크라는 의미의 인터네트워크에서 파생

• 전 세계적으로 인터네트워킹 하는 것

✏️ 네트워크 확장 방식

1. 한 네트워크를 확장

2. 인터네트워킹 (internetworking)

   ✔️ 인터네트워킹 (internetworking)

   • 여러 네트워크를 연결하는 것
   • 그 네트워크의 일부에서 고장이 나도 영향이 광범위하게 퍼지지 않음
   • 불필요한 통신이 네트워크 전체로 확산 X
   • 개별 네트워크를 각각의 방침에 따라 관리 가능

✏️ 프로토콜 (protocol)

• 컴퓨터 내부에서, 또는 컴퓨터 사이에서 데이터의 교환 방식을 정의하는 규칙 체계
• 어느 컴퓨터든 일관되게 네트워크를 사용할 수 있게 하는 공통언어 (공통 약속)

✔ 인터넷 통신 스위트(Internet Protocol Suite)

• 인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는데 쓰이는 통신규약의 모음

• 다른 컴퓨터나, 다른 운영체제, 다른 회선간의 통신이 가능하게 해줌

• 오늘날 주로 사용하는 통신규약은 TCP(Transmission Control Protocol) 와 IP(Internet Protocol)

✔ OSI 7계층

• 프로토콜들을 계층으로 정리해 둔 것
  

✔️ 응용 계층의 프로토콜 종류

✔️ 전송 계층의 프로토콜 종류

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✏️ TCP / IP 4계층

• 응용 계층
  ➜ 애플리케이션에 맞추어 통신

• 전송 계층
  ➜ IP와 애플리케이션을 중개해 데이터를 확실히 전달

• 인터넷 계층
  ➜ 네트워크 주소를 기반으로 데이터 전송

• 네트워크 접근 계층
  ➜ 컴퓨터를 물리적으로 네트워크에 연결해서 기기 간에 전송이 가능하게 함

✏️ IP주소 (Internet Protocol address)

• TCP/IP 구조에서 컴퓨터를 식별하기 위해 할당되어 사용되는 주소

• OOO.OOO.OOO.OOO 의 형식
  ( 마침표로 구분된 4개의 8비트 필드(8자리 2진수 4개) )

  ✔️ 옥텟

  • 8자리의 2진수 묶음
  • IPv4 주소는 4개의 옥텟으로 이루어져 있고, 각각을 1옥텟, 2옥텟, 3옥텟, 4옥텟이라고 부름

• private IP주소 와 public IP주소로 구성

  ✔️ Private IP주소
  ➜ LAN 네트워크 내부에서 사용되는 것
  ✔️ Public IP주소
  ➜ 인터넷에서 사용되는 것

• 네트워크부 / 호스트부로 나뉨
  

  ✔️ 네트워크부

  • 어떤 네트워크인지 알 수 있는 정보
  • 위 예시에서 1~3옥텟
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    ✔️ 호스트부
  • 그 네트워크 안의 특정 컴퓨터를 지칭하는 정보
  • 위 예시에서 4옥텟

✔ IPv4 (Internet Protocol version 4)

• 네 덩이의 숫자로 구분된 IP 주소체계
• IP 주소체계의 네번째 버전

✔ IPv6 (Internet Protocol version 6)

• IPv4로 할당할 수 있는 PC가 한계를 넘어 생겨남
• IP 주소체계의 6번째 버전
• 총 2^(128)개의 IP주소 표현 가능

✔ 서브넷 마스크

IPv4 주소에서 네트워크부가 어디까지인지 나타내는 것

✔️ 호스트부가 0으로 만 이루어진 것

• 네트워크 주소
• 네트워크 의미
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  ✔️ 호스트부가 1로만 이루어진 것
• 브로드캐스트 주소
• ARP 와 같은 기능을 사용하기 위해 사용

터미널에 nslookup naver.com 치면 아래와 같이 주소 확인 가능 ⬇️

✔ IP프로토콜의 한계

1. 비연결성

• 패킷을 받을 상대가 없거나 서비스 불능 상태여도 패킷은 전송됨
  ( 서버의 상황을 클라이언트가 알 방법이 없기 때문 )

2. 비신뢰성

• 패킷이 전송되다가 중간에 소실되어도 클라이언트는 알 수 없음
• 의도한 순서대로 데이터가 도착하지 않을 수 있음

➜ 이러한 한계들의 극복을 위해 TCP, UDP 사용

✏️ MAC 주소

• 각 네트워크 기기가 처음부터 가지고 있는 고유 시리얼

• 이더넷에서는 네트워크상의 송수신 상대를 특정하고자 MAC 주소 사용하고, TCP/IP 에서는 IP address 사용

➜ MAC주소와 IP주소를 조합해야만 네트워크를 통한 통신이 가능

✔ ARP (address resolution protocol)

• 같은 LAN에 속한 기기끼리 통신할 때, MAC 주소를 파악하기 위해 네트워크 전체에 브로드캐스트를 통해 패킷을 보내고, 해당 IP를 가지고 있는 컴퓨터가 자신의 MAC 주소를 Response하게 됨으로써 통신할 수 있게 해주는 프로토콜

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✏️ 기기 통신 방법

1. 회선 교환 (Circuit Switching)

• 송수신 단말장치 사이에서 데이터를 전송할 때마다 전용선을 할당하여 데이터를 교환하는 방식
  Ex. 음성 전화 시스템에 사용됨

2. 패킷 교환 (Packet Switching)

• 전송하려는 데이터를 패킷(packet) 이라고 하는 작은 단위로 나누고 네트워크 망으로 뿌려주면 라우터가 보고 패킷을 최적의 경로로 전달
  ➜ 각각의 패킷은 서로 다른 경로로 전달될 수 있음
  ➜ 순서와 다르게 수신될 수 있음

• 최종적으로 목적지에 도달하면 패킷의 순서를 통해 다시 원래의 데이터로 합쳐짐

• 하나의 패킷은 헤더와 페이로드로 구성

  ✔️ 헤더
  어떤 데이터의 몇번째 데이터인지에 대한 정보, 보내는 곳, 최종 목저지 정보 등을 담고 있는 것

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✏️ TCP, UDP

• 전송계층에 속함

• 포트번호 사용

• 2계층에서 동작하는 IP 와 4계층에서 동작하는 애플리케이션(http 등)을 중개하는 역할
  ( 역할은 같지만 다른 특징 가짐 ⬇️)
  

✏️ TCP (Transmission Control Protocol)

• 연결 지향적 프로토콜

• 인터넷상에서 데이터를 메세지의 형태로 보내기 위해 IP와 함께 사용하는 프로토콜

• 세그먼트(Segment)라는 통신단위로 데이터 전달

  세그먼트 내에는 출발지 PORT, 목적지 PORT, 전송 제어, 순서, 검증 정보 등의 정보가 들어있음

• IP를 보완한 데이터 송수신

• 연속성보다 신뢰성있는 전송이 중요할 때 사용
  Ex. 웹애플리케이션에서 많이 사용하는 HTTP의 경우 모든 데이터를 제대로 송수신이 가능해야 하는 특성상, TCP를 사용

✔ TCP의 특정 기능

1. 연결지향

➜ 3 way handshake를 통해 클라이언트와 서버와으이 연결을 확인하고 데이터 전송
(가상 연결로 (모든 노드들이 연결된 것이 아니라 그냥 연결됐구나~ 하는 연결))

2. 데이터 전달 보증

➜ 클라이언트가 서버로 데이터 전달하고 서버가 받았다면, "나 잘 받았어!" 라고 서버에서 클라이언트로 응답 보내줌

3. 순서 보장

➜ 세그먼트 안에 있는 순서 정보를 보고, 클라이언트에서 보낸 순서대로 서버에 도착하지 않는다면, 잘못된 순서에 대해서 다시 보내달라고 클라이언트로 요청

✔ 3 way handshake 순서

1. 클라이언트 ➜ 세그먼트 + SYN ➜ 서버
( 너네 서버에 통신 시작하고 싶어 )
⠀
2. 서버 ➜ SYN + ACK ➜ 클라이언트
( 너네 클라이언트가 보낸 요청 받았어 )
⠀
3. 클라이언트 ➜ ACK ➜ 서버
( 신뢰성 있는 연결 성립됐어 / 데이터 전송 시작 )

SYN - 접속요청
ACK - 요청 수락

✏️ UDP (User Datagram Protocol)

• 데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜

• 포트 정보만 추가되고 TCP가 가진 기능들은 X ➜ 백지같은 프로토콜

• 연결을 위해 할당되는 경로가 없어서(비연결형) 각각의 패킷이 다른 경로로 전송되고, 이 각 패킷들은 독립적인 관계를 지니게 되는데, 이런 데이터를 서로 다른 경로로 독립적으로 처리하는 프로토콜

• 단순하기 때문에 빠르고, 기능 덧붙이기 좋음
  ➜ 신뢰성보다는 속도와 성능이 중요한 경우 사용

• 애플리케이션에서 정교한 제어 가능
  Ex. 보이스톡을 하면서 친구과 게임을 할 때, 말 할 때마다 싱크가 맞지 않아 기술 타이밍을 잡기가 힘들 때

• 연결 설정에 무관
  ➜ 3-way handshake 가 없어 예비과정 없이 바로 전송 시작
  ➜ 반응 속도가 빠름
  ➜ 연결설정 관리를 하지 않아 어떠한 파라미터도 기록 X ➜ 더 많은 클라이언트 수용 가능

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✏️ PORT 번호

• 대상 IP 기기의 특정 어플리케이션(connection endpoint)을 특정하는 번호

Ex. 한 서버 인스턴스에서 웹서버와 메일서버 두개가 동시에 실행 중일 때, IP주소만으로는 어느 서버로 요청을 보내는지 알 수 없음
이 때, 포트 번호를 사용해 receiver를 특정하여 어느 서버로 보내는 요청인지 알 수 있음

• 65,636개 까지 사용 가능하고 그 중 1023번 까지는 이미 정해져 있음
  

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✏️ URL (Uniform Resource Locator)

• 네트워크 상에서 웹 페이지, 이미지, 동영상 등의 파일이 위치한 정보

• 인터넷에 있는 리소스를 나타내는 통합 리소스 식별자
  ( 웹 상의 주소를 의미 )

• 기본 요소 scheme, hosts, url-path로 구분
  ( 추가로 query, bookmark도 포함 가능 )

  ✔️ scheme
  통신 방식(프로토콜)
  Ex. 일반적인 웹 브라우저에서는 http(s) 사용
  ✔️ hosts
  웹 서버의 이름이나 도메인, IP
  ✔️ url-path
  웹 서버에서 지정한 루트 디렉토리부터 시작하여 웹 페이지, 이미지, 동영상 등이 위치한 경로
  ✔️ query
  웹 서버에 보내는 추가적인 질문
  ✔️ fragment
  메인 리소스 내에 존재하는 서브 리소스에 접근할 때 이를 식별하기 위한 정보

✔ URI (Uniform Resource Identifier)

• 네트워크 상에 있는 특정 리소스를 식별하는 통합 자원 식별자

• URL을 포함하는 상위개념
  ➜ 'URL은 URI다' 는 참 / 'URI는 URL이다' 는 거짓

✔️ origin(출처)을 구분하는 기준

• 프로토콜 / 호스트(도메인) / 포트번호 중 하나라도 다른 경우 출처가 다른 URL임

💡 URI vs URL
URI는 리소스 식별하는 식별자 역할을 하고, URL은 리소스의 위치를 나타냄
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Ex. https://velog.io/write?id=44eec316-be4a-4b0f-8d39-5536d93d1d8a 에서
( 이 게시물을 작성하고 있는 이 페이지의 URI임 )

• https://velog.io/write 까지는 URL ,
• https://velog.io/write?id=44eec316-be4a-4b0f-8d39-5536d93d1d8a는 리소스 식별을 위한 id가 붙었기 때문에 URI라고 할 수 있음

✔ URI 작성 기본 규칙

• URI의 마지막이 '/'로 끝나지 않아야 함

• 동사 보다는 명사 사용

• 단수형 보다는 복수형 명를 사용

• 기본 소문자로 사용

• 언더스코어( _ ) 대신에 하이픈(-)을 사용

• 파일 확장자는 URI에 포함하지 않음

✔ URI에서 리소스 간의 관계 예시

Ex.

• http://velog.io/members
  ➜ 전체 회원에 대한 리소스

• http://velog.io/members/1
  ➜ 전체 회원 중, 1이라는 ID를 가지는 회원에 대한 리소스

• http://velog.io/members/1/orders
  ➜ 전체 회원 중, 1이라는 ID를 가지는 회원의 주문에 대한 리소스

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✏️ 도메인 (Domain)

• 사람이 이해하기 쉽도록 각 IP에 부여한 이름
  

✔ 종류

1. gTLD – 일반 최상위 도메인 (generic Top Level Domain)
2. ccTLD – 국가 최상위 도메인 (country code Top Level Domain)
   

Ex.
org - 최상위 도메인 - 비영리단체
co - 국가 형태의 최상위 도메인을 의미
kr - 대한민국의 NIC에서 관리하는 도메인을 의미

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✏️ DNS (Domain Name System)

• 사람이 기억하기 쉬운 www.naver.com과 같은 도메인을 컴퓨터가 이해할 수 있는 ‘125.209.222.142'으로 변환하여 요청이 원하는 곳에 도달할 수 있도록 도와주는 시스템
  Ex. 브라우저의 검색창에 naver.com을 입력하면, 이 요청은 DNS에서 IP 주소(125.209.222.142)를 찾음, 그리고 이 IP 주소에 해당하는 웹 서버로 요청을 전달하여 클라이언트와 서버가 통신할 수 있도록 함

• 서버에 질의를 보낼 때 보통 UDP 사용
  ( 빠르고 연결상태 유지할 필요가 없기 때문 )

• 도메인 네임 스페이스(Domain Name Space) / 네임 서버(Name Server) / 리졸버(Resolver) 로 구성

  1. 도메인 네임 스페이스 (Domain Name Space)
     ➜ 이 규칙으로 도메인 이름 저장을 분산
     ⠀
  2. 네임 서버 (Name Server) = 권한 있는 DNS 서버
     ➜ 해당 도메인 이름의 IP주소 찾음
     ➜ 하나 이상의 존파일 가지고 있음
     ➜ 존파일들을 바탕으로 요청에 해당되는 레코드 리턴
     ⠀
  3. 리졸버 (Resolver) = 해석기
     ➜ DNS 클라이언트요청을 네임 서버로 전달하고 찾은 정보를 클라이언트에게 제공하는 기능 수행

✔️ 존파일
➜ 네임과 클래스, TTL, 레코드 타입, 레코드 데이터로 구성된 레코드들로 구성
✔️ 레코드
➜ 이름, 레코드 클래스, TTL, 레코드 타입, 레코드 데이터로 구성
1. 도메인 이름
2. 레코드 클래스 - 네트워크 타입
3. TTL - 클라이언트가 데이터를 저장가능한 시간
4. 레코드 타입 - 변환될 데이터의 형식
5. 레코드 데이터 - 변환되는 데이터
⠀

✔ DNS 순서

1. URL에 주소를 입력 ➜ ‘DNS Lookup’이라는 다음 과정 발생 (2~5번)

2. 브라우저가 리졸버에게 IP 주소 요청

   ✔️ 리졸버란?
   요청받은 도메인의 IP 주소를 찾기 위해 여러 네임 서버에 반복적인 질의를 하는 이름 서버

3. 리졸버가 기존에 찾아본 도메인 정보가 담긴 캐시 파일 살펴봄
   ➜ 해당되는 도메인 정보가 있다면 즉시 IP 주소를 리턴
   ➜ 해당되는 도메인 정보를 찾을수 없는 경우 3번 진행

4. DNS 리졸버는 IP 주소를 얻기 위해 네임 서버들에게 재귀적인 쿼리 진행
   ( 루트, 탑 레벨, 권한 있는 도메인 서버에 차례대로 쿼리를 진행하며 IP 주소를 알아냄 )

( 이때 리졸버는 쿼리수를 줄일 목적으로 기록되지 않은 도메인 네임 서버들의 주소를 저장하기도 함 )

5. 리졸버가 전달받은 주소의 IP 주소 기록하고 브라우저에게 전달

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🌈 느낀점

화가난다..
블로그 몇시간동안 공들여서 개념정리 해놨더니 404 뜨고 다 날라가서 지금 두번째 쓰는 중..
원래 계획은 이거 쓰고 그 다음 개념까지 모두 작성한 후 자는 거였는데 벌써 시간이 너무 늦어버렸다 엉엉 ㅠ
지금 전 버전이 좀 더 내 말로 풀어쓰고 예시도 잘 들고 했던 것 같은데 정말 속상...
그냥 공부 한번 더 했다고 생각하고 자야겠다ㅠㅜ