컴퓨터 네트워크 02 : 네트워크 응용의 구조(Client-Server, P2P), 프로세스 종류, 프로토콜 종류, 인터넷 전송계층, FTP, HTTP

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컴퓨터 네트워크 02 : 네트워크 응용의 구조(Client-Server, P2P), 프로세스 종류, FTP, HTTP

네트워크 응용의 구조

Client-Server구조 : 컴퓨터와 컴퓨터가 통신하는 구조.
- 사용자의 요청(클라이언트 요청), + 서버의 응답 => N:1구조
- LAN, WAN을 이용해 네트워크 서버에 요청을 수신하고 서버가 클라이언트에 응답을 전달함.
- 중앙화
Peer-To-Peer(P2P)구조 : 클라이언트, 서버 없이 모든 컴퓨터가 데이터를 주고받을 수 있음. 이 때 각 컴퓨터를 노드 또는 피어라고 부름.
- 모든 컴퓨터가 클라이언트이자 서버 역할을 하게 됨.
- 탈중앙화
- 토렌트, 비트코인
- 장점: 필요 하드웨어 적음. 단일 시스템 의존하지 않음.
- 단점: 안전에 취약함. 조직적 관리, 유지가 어려움.
하이브리드

프로세스

프로세스: cpu에서 연속적으로 실행되고 있는 모든 프로그램.

여러 개의 프로세서를 사용하는 것을 멀티프로세싱이라고 하고, 같은 시간에 여러 개의 프로그램을 띄우는 방식을 멀티테스킹이라고 함.

프로세스의 종류
- 서버 프로세스
  - 서버 컴퓨터엣 실행되고 네트워크의 다른 프로그램이나 장치에 서비스를 제공하는 프로그램.
  - 클라이언트 또는 피어로부터 들어오는 요청을 수신하고 응답함.
  - 웹 서버, 이메일 서버, 파일 서버, 데이터베이스 서버 등
- 클라이언트 프로세스
  - 클라이언트 컴퓨터에서 실행되고 특정 서비스 또는 리소스에 대한 요청을 서버 프로세스로 보내는 프로그램.
  - 웹 브라우저, 이메일 클라이언트, 파일 전송 유틸리티, 데이터 베이스 클라이언트 등
- 피어 프로세스
  - P2P 네트워크에서 실행되는 프로그램. 여러 컴퓨터가 중앙 서버 없이 자원을 공유하고 서로 직접 통신 가능.
  - 각 피어가 클라이언트, 서버 역할을 모두 수행해 필요에 따라 리소스를 제공하고 소비함.
  - 토렌트 등
프로세스 주소
- IP 주소 + 포트번호

인터넷 전송계층의 서비스

서로 다른 호스트에서 실행되는 응용 프로그램에 종단간 통신 서비스를 제공.
- 전송 제어 프로트콜(TCP)
  - 연결 기반 전송 계층
  - 연결에 대한 관리
  - 데이터 순서 보장
  - 혼잡에 민감한 패킷 전송률 조정
- 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)
  - 무연결 전송계층
  - 데이터 유실 가능
  - 데이터 순서 역전 가능

네트워크 프로토콜 종류

HTTP

웹 페이지 내용을 웹 서버에서 클라이언트의 웹 브라우저로 전송
단방향 시스템
인증 필요X
웹 페이지와 같은 작은 파일 전송에 더 효율적
클라이언트 요청이 있을 때 서버가 해당 페이지에 대한 데이터를 전송하고 곧바로 연결 끊음
서버에 과부하 줄 수 있음

FTP

FTP 서버와 FTP 클라이언트 간 파일을 업로드 및 다운로드 하는 데 사용.
양방향 시스템
웹 페이지보다는 더 큰 파일을 전송할 때 효율적.
원하는 파일을 작업하는 동안 계속 서버와 연결되어 있음

소켓

소켓: 데이터 송수신 역할을 하는 소프트웨어 구성 요소
클라이언트와 서버가 연결되면 강제 접속 해제 전까지는 연결 유지
서버 성능에 따라 클라이언트에 연결할 수 있는 개수가 제한됨.
실시간으로 데이터 주고 받는 형식

FTP(파일 전송 프로토콜)

인터넷, 로컬 네트워크를 통해 한 호스트에서 다른 호스트로 파일을 전송하는 데 사용되는 표준 네트워크 프로토콜.(파일 송수신 서비스) 클라이언트-서버 아키텍쳐 사용.

Active 모드

(아래 포트는 디폴트 값으로, 서버 설정에서 수정할 수 있음.)

서버가 클라이언트에 접속하는 방식.

1. 클라이언트는 서버의 21번 포트로 접속한 후 자신이 사용할 두 번째 포트를 서버에 미리 알려준다.

2. 서버가 클라이언트 요청에 응답.(acks)

3. 서버의 20번 데이터 포트는 클라이언트가 알려준 두 번째 포트로의 접속을 시도.

4. 클라이언트가 서버 요청에 응답.(acks)

주의사항: 클라이언트 측 방화벽에 20번 포트가 차단됐다면 채널 연결 불가능.

서버측은 20번 포트는 아웃바운드 허용, 클라이언트는 인바운드 허용을 방화벽 설정에서 해줘야함.

Passive 모드

데이트 포트 번호를 특별히 지정하지 않는 경우 1024~65535번 중에서 사용 가능한 임의 포트를 사용하게 됨.

1. 클라이언트가 커맨드 포트로 접속을 시도.

2. 서버에서는 사용할 두 번째 포트를 클라이언트에게 알려줌.

3. 클라이언트는 다른 포트를 열어 서버가 알려준 포트로 접속 시도.

4. 서버가 클라이언트 요청에 응답함.(acks)

주의사항: 서버측 데이터 채널 포트가 막혀있는 경우 채널 연결 불가능.

서버 측에서 특정 범위의 포트만 허용해주면 포트 허용 문제를 해결할 수 있음.

HTTP

Hypertext Transfer Protocol, 브라우저와 서버 간 데이터를 주고받기 위한 프로토콜 방식.

Stateless 프로토콜: 상태없음이란, 데이터를 주고 받기 위한 각각의 데이터 요청이 서로 독립적으로 관리됨.

기본 포트는 80번이며, 일반적으로 TCP/IP 통신 위에서 동작함.

URL: 서버에 자원을 요청하기 위해 입력하는 영문주소.

HTTP 요청 메서드

서버에 있는 데이터에 대한 특정 동작을 수행하는 방식

GET : 존재하는 자원에 대한 요청
POST: 새로운 자원을 생성
PUT: 존재하는 자원에 대한 변경
DELETE: 존재하는 자원에 대한 삭제
HEAD: 서버 헤더 정보 획득(Response Body 반환)
OPTIONS: 서버 옵션들을 확인하기 위한 요청. CORS에서 사용

HTTP 상태 코드

서버에서 설정해주는 응답코드를 받아올 수 있음.

프론트 단에서는 이 상태 코드로 에러 처리를 할 수 있기 때문에 중요함.

2xx - 성공

200번대의 상태 코드는 대부분 성공을 의미함.

200 : GET 요청에 대한 성공
204 : No Content. 성공했으나 응답 본문에 데이터가 없음
205 : Reset Content. 성공했으나 클라이언트의 화면을 새로 고침하도록 권고
206 : Partial Conent. 성공했으나 일부 범위의 데이터만 반환

3xx - 리다이렉션

300번대의 상태 코드는 대부분 클라이언트가 이전 주소로 데이터를 요청하여 서버에서 새 URL로 리다이렉트를 유도하는 경우.

301 : Moved Permanently, 요청한 자원이 새 URL에 존재
303 : See Other, 요청한 자원이 임시 주소에 존재
304 : Not Modified, 요청한 자원이 변경되지 않았으므로 클라이언트에서 캐싱된 자원을 사용하도록 권고. ETag와 같은 정보를 활용하여 변경 여부를 확인

4xx - 클라이언트 에러

400번대 상태 코드는 대부분 클라이언트의 코드가 잘못된 경우. 유효하지 않은 자원을 요청했거나 요청이나 권한이 잘못된 경우 발생. 가장 익숙한 상태 코드는 404 코드. 요청한 자원이 서버에 없다는 의미.

400 : Bad Request, 잘못된 요청
401 : Unauthorized, 권한 없이 요청. Authorization 헤더가 잘못된 경우
403 : Forbidden, 서버에서 해당 자원에 대해 접근 금지
405 : Method Not Allowed, 허용되지 않은 요청 메서드
409 : Conflict, 최신 자원이 아닌데 업데이트하는 경우. ex) 파일 업로드 시 버전 충돌

5xx - 서버 에러

500번대 상태 코드는 서버 쪽에서 오류가 난 경우.

501 : Not Implemented, 요청한 동작에 대해 서버가 수행할 수 없는 경우
503 : Service Unavailable, 서버가 과부하 또는 유지 보수로 내려간 경우

URL, 요청 메서드, 상태 코드를 조합하면 아래와 같은 구조가 나타난다.