[Web] HTTP 웹 기본

IP란?

IP(Internet Protocol): 인터넷이 통하는 네트워크에서 어떤 정보를 빠르게 수신하고 송신하는 통신에 대한 규약

• 비연결성: 패킷을 받을 대상이 없거나 서비스 불능 상태여도 패킷을 전송한다.
• 비신뢰성: 인터넷 망의 문제가 생기면 중간에 패킷이 사라질 수 있으며, 패킷이 순서대로 오지 않을 수도 있다.

 

IPv4 VS IPv6

IPv4는 널리 사용되는 IP 주소로, 32비트의 값을 가진다. 보통 8비트씩 끊어 이를 0~255의 10진수 숫자로 나타내며, 각 숫자는 점(.)으로 구분한다.

IPv6는 주소체계를 128비트 크기로 확장한 차세대 인터넷 프로토콜 주소이다. 16비트씩 8자리로 각 자리는 콜론으로 구분한다. 네트워크 속도, 보안적인 부분뿐만 아니라 여러 면에서 뛰어나지만 기존의 주소체계를 변경하는데 비용이 많이 들어서 아직 완전히 상용화가 되지 않았다.

TCP와 UDP

OSI7계층

• 물리계층: 실제 장치를 연결하기 위한 전기적 및 물리적 세부 사항을 정의한 계층
• 데이터 링크 계층: 장치 간 신호를 전달하는 물리계층을 이용하여 네트워크 상의 주변 장치들 간의 데이터를 전송하는 역할을 한다.(Mac주소 사용)
• 네트워크 계층: 여러 개의 노드를 거칠 때마다 경로를 찾아주는 역할을 하는 계층. 경로를 선택하고 주소를 정하고 경로에 따라 패킷을 전달해주는 것이 주 역할이다.(IP)
• 전송 계층: 통신을 활성하기 위한 계층이며 보통 TCP 프로토콜을 이용하여 포트를 열어 전송한다.(Port)
• 세션 계층: 응용 프로세스가 통신을 관리하는 방법을 제공하는 계층이다. 연결이 손실되는 경우 연결 복구 시도가 가능하며 장시간 연결이 되지 않는다면, 세션 계층의 프로토콜이 연결을 닫고 다시 연결을 시도한다.(API, Socket)
• 표현 계층: 코드 간 번역을 담당하는 계층이다. 전송하는 데이터의 표현방식을 결정.(ASCII, JPEF, GIF)
• 응용 계층: 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행하는 계층이다.(HTTP, FTP)

 

TCP/IP 4계층이란?

 

• 네트워크 엑세스 계층: TCP/IP 패킷을 네트워크 매체로 전달하는 것과 네트워크 매체에서 TCP/IP 패킷을 받아들이는 과정을 담당한다.
• 인터넷 계층: 네트워크 상 최종 목적지까지 연결되도록 연결성을 제공하게 된다.
• 전송 계층: TCP/UDP를 담당하는 계층이다. 통신 노드 간의 연결 제어 및 자료 송수신을 담당한다.
• 응용 계층: 사용자와 가장 가까운 계층으로, 사용자가 소프트웨어와 소통할 수 있게 해준다.

 

TCP란?

TCP(Transmission Control Protocol): 전송을 제어하는 프로토콜 규약. 인터넷상에서 데이터를 메세지의 형태로 보내기 위해 IP와 함게 사용하는 프로토콜

• 연결 지향 방식이다.
• 3-way handshaking과정을 통해 연결을 설정하고 4-way handshaking을 통해 해제한다.
• 흐름 제어 및 혼잡 제어.
• 높은 신뢰성을 보장한다.
• UDP보다 속도가 느리다.
• 전이중(Full-Duplex), 점대점(Point to Point) 방식.

 

UDP란?

UDP(User Datagram Protocol): 사용자 데이터그램 프로토콜이라는 뜻. 데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜. TCP와 다르게 비연결형 프로토콜이다.

• 비연결형 서비스로 데이터그램 방식을 제공한다
• 정보를 주고 받을 때 정보를 보내거나 받는다는 신호절차를 거치지 않는다.
• 신뢰성이 낮다
• TCP보다 속도가 빠르다

 

DNS란?

DNS(Domain Name System): 사용자가 숫자로 된 인터넷 프로토콜 주소 대신 인터넷 도메인 이름과 검색 가능한 URL을 사용하여 웹사이트에 접속하는 것을 가능하게 한다.

DNS 서버에 도메인 명에 대한 IP 주소를 등록해둔다.

1. 클라이언트가 DNS 서버에 도메인 명에 대한 IP를 요청한다.
2. DNS 서버는 해당 도메인 명에 대한 IP 주소를 클라이언트에 전달한다.
3. 클라이언트는 해당 IP주소로 서버에 접근한다.

 

URI와 URL

URI

URI(Uniform Resource Identifier): 특정 리소스를 식별하는 통합 자원 식별자. 웹 기술에서 사용하는 논리적 또는 물리적 리소스를 식별하는 고유한 문자열 시퀀스

 

URL

URL(Uniform Resource Locator): 흔히 웹 주소라고도 하며, 컴퓨터 네트워크 상에서 리소스가 어디 있는지 알려주기 위한 규약. URI의 서브셋이다.

• Uniform : 리소스를 식별하는 통일된 방식
• Resource : 자원, URI로 식별할 수 있는 모든 것
  여기서 자원은 웹 브라우저의 파일만 뜻하는 게 아니라, 실시간 교통정보 등 우리가 구분할 수 있는 것은 모든 게 리소스가 된다.
• Identifier : 다른 항목과 구분하는데 필요한 정보

 

HTTP란?

HTTP(Hypertext Transfer Protocol): 클라이언트와 서버 간 통신을 위한 통신 규칙 또는 프로토콜, 요청과 응답으로 구성되어 있으며, 일반적으로 80번 포트를 사용한다.

HTTP의 특징

• Plain text로 부터 JSON 데이터 및 XML과 같은 형태로 데이터를 주고 받는다. 
• TCP/IP를 이용하는 응용 프로토콜이다.
• HTTP는 연결 상태를 유지하지 않는 비연결성 프로토콜이다.

 

HTTPS

HTTP는 암호화되지 않은 데이터를 전송한다. 즉, 브라우저에서 전송된 정보를 제3자가 가로채고 읽을 수 있다. HTTPS는 HTTP 요청 및 응답을 SSL 및 TLS 기술에 결합한다.

	HTTP	HTTPS
본말	Hypertext Transfer Protocol	Hypertext Transfer Protocol Secure
기본 프로토콜	HTTP/1과 HTTP/2는 TCP/IP를 사용합니다. HTTP/3은 QUIC 프로토콜을 사용합니다.	HTTP 요청 및 응답을 추가로 암호화하기 위해 SSL/TLS와 함께 HTTP/2 사용
포트	기본 포트 80	기본 포트 443
용도	이전 텍스트 기반 웹 사이트	모든 최신 웹 사이트
보안	추가 보안 기능 없음	퍼블릭 키 암호화에 SSL 인증서 사용
장점	인터넷을 통한 통신 지원	웹 사이트에 대한 권위, 신뢰성 및 검색 엔진 순위 개선

 

HTTP messages

HTTP messages는 클라이언트와 서버 사이에서 데이터가 교환되는 방식이다. HTTP messages에는 다음과 같은 두 가지 유형이 있다.

• 요청(Requests)
• 응답(Responses)

1. start line : start line에는 요청이나 응답의 상태를 나타낸다. 항상 첫 번째 줄에 위치합니다. 응답에서는 status line이라고 부른다.
2. HTTP headers : 요청을 지정하거나, 메시지에 포함된 본문을 설명하는 헤더의 집합이다.
3. empty line : 헤더와 본문을 구분하는 빈 줄이 있다.
4. body : 요청과 관련된 데이터나 응답과 관련된 데이터 또는 문서를 포함한다. 요청과 응답의 유형에 따라 선택적으로 사용한다.

HTTP 메소드

• GET: 리소스 조회에 사용된다, 서버에 전달할 데이터를 URI query를 통해 전달된다.
• POST: 메시지 바디를 통해 서버로 요청 데이터를 전달하면 해당 데이터를 처리한다. 주로 등록 혹은 프로세스 처리등에 사용된다.(멱등성X)
• PUT: 리소스 대체의 목적으로 리소스가 있을 경우 대체, 없을 경우 생성한다.
• PATCH: 리소스 부분을 변경한다. PUT과 다르게 대치가 아닌 필요한 부분만 업데이트하는 방식이다.
• DELETE: 리소스를 제거할 때 사용한다.

*멱등: 메서드를 반복해서 호출하더라도 결과가 동일해야한다. POST의 경우 회원 등록을 두 번하거나 주문을 두 번할 경우 주문 중복이 생길 수 있기에 멱등성이 성립하지 않는다.

 

HTTP 상태코드

• 1XX: 요청이 수신되어 처리중이다.(거의 사용하지 않음)
• 2XX: 요청이 정상적으로 처리되었다
  • 200(OK), 201(Created), 202(Accepted), 204(No Content)
• 3XX: 요청을 완료하기 위해 추가 행동이 필요하다(리다이렉션)
• 4XX: 클라이언트에서 잘못된 스펙으로 데이터를 보냈거나 인증, 인가가 만족되지 않아 서버에서 요청을 수행할 수 없다.
  
  • 400(Bad Request), 401(Unauthorized), 403(Forbidden), 404(Not Found)
• 5XX: 서버에서 에러가 발생해 요청을 정상적으로 처리할 수 없다.
  • 500(Internal Server Error), 503(Service Unavaliable)

 

요청 흐름 정리

1. 웹 브라우저에 입력된 URL로 부터 IP, PORT 정보를 얻고 웹 브라우저가 HTTP 요청 메시지를 생성한다.
2. 애플리케이션 계층의 소켓 라이브러리를 통해 IP, PORT 정보를 헤더 부분에 담아 연결을 위한 패킷을 만들고 3-way-handshake 로 웹 서버와 연결한다.
3. 소켓 라이브러리를 통해 HTTP 메시지를 TCP/IP 계층으로 전달한다.
4. 헤더 부분(출발지 IP, PORT, 목적지 IP, PORT 등)과 데이터 부분(HTTP 요청 메시지)을 합쳐 TCP/IP 패킷을 생성한다.
5. 웹 브라우저에서 인터넷망(수많은 노드들)을 거쳐 웹 서버로 패킷을 전달한다.
6. 웹 서버는 도착한 패킷의 헤더 부분은 버리고 데이터 부분(HTTP 요청 메시지)를 해석하여 HTTP 응답 메시지를 만든다.
7. 헤더 부분(출발지 IP, PORT, 목적지 IP, PORT 등)과 데이터 부분(HTTP 응답 메시지)을 합쳐 TCP/IP 응답 패킷을 생성한다.
8. 웹 서버에서 인터넷망(수많은 노드들)을 거쳐 웹 브라우저로 응답 패킷을 전달한다.
9. 웹 브라우저는 도착한 응답 패킷의 헤더 부분은 버리고 HTTP 응답 메시지의 데이터(HTML)을 렌더링하여 화면에 뿌려준다.

 

 

 

 

Reference

https://inpa.tistory.com/entry/WEB-%F0%9F%8C%90-TCP-IP-%EC%A0%95%EB%A6%AC-%F0%9F%91%AB%F0%9F%8F%BD-TCP-IP-4%EA%B3%84%EC%B8%B5

https://mangkyu.tistory.com/15