[ TIL ] 11.28(월) 11일차

CS - HTTP, HTTPS 특강

2022-11-25(금) 19:00 특강

 

HTTP 들어가기 전! 선수 개념 학습!

 

IP 주소(Internet Protocol Address)

IP(Internet Protocol) 주소란 인터넷에 연결되어 있는 모든 장치들(컴퓨터, 서버 장비, 스마트폰 등)을 식별할 수 있도록 각각의 장비에게 부여되는 고유 주소이다.
즉, 인터넷에 연결된 모든 컴퓨터는 IP(주소)를 갖는다.
현재 전세계적으로 보편화되어 사용되는 IP 버전은 4이다. (IPv4)
하지만, 확장성과 용량 면에서 한계를 보이는 IPv4를 대체할 버전은 6이다. (IPv6)

구분	IPv4	IPv6
주소 길이	32bin	128bit
표시 방법	4개 부분에 8bit씩 10진수로 표시 ex) 202.30.64.22	8개 부분에 16bit씩 16진수로 표시 ex) 2001:0203:abcd:ffff:0000:0000
주소 개수	256*256*256*256 = 약 43억개	약 43억*43억*43억*43억개

 

도메인 네임 시스템(DNS, Domain Name System)

도메인 네임은 IP 주소를 사람들이 이해하기 쉽게 문자료 표현한 것을 의미한다.

하지만, 컴퓨터는 IP주소로 서로의 위치를 확인하고 통신하고, 도메인 네임은 식별할 수 없기 때문에, IP 주소에 도메인 네임을 할당하고 이를 관리하는 시스템을 DNS라고 한다.

 

도메인은 웹페이지 URL에 포함된다.

포트(port)

직역하면 '항구'라는 뜻으로, 컴퓨터 관련 분야에서의 의미로는 운영 체제 통신에서의 종단점을 뜻한다.

IP Address를 통해 목적지 호스트까지 도달한 후에는 어떤 프로세스(Process)에서 데이터를 받을 것인지 를 알아야 하는데 이 때 쓰이는 것이 포트번호(Port Number)다.

구분	포트 범위	설명
잘 알려진 포트(well-known port)	1~1023	공식적으로 지정되어 있는것도 있고 아닌것도 있음 이미 알려져 있는 것들이 많은 구간 대표적으로 80(http), 443(https)
등록된 포트(registered port)	1024~49151	사용자가 직접 등록해서 사용할 수 있는 포트
동적 포트(dynamic port)	49152~65535	매번 접속할 때마다 포트번호가 변경되며, 인터넷이나 시스템에서 사용할 때 동적으로 할당하는 포트

 

DNS 서버는 어떻게 IP 정보를 보내주나요?

회선 통신 / 패킷 통신

• 먼 옛날 사용하던 회선 교환(Circuit Switching) 방식

회선의 트래픽이나 이동 효율을 전혀 고려하지 않은 채 미리 정하는 방식이었다.

데이터를 전송하는 시점의 트래픽, 혼잡도 등의 요인에 따라 효율이 달라지기 때문에, 이러한 비효율성 및 단점들을 개선하기 위해 새로운 통신 방식이 등장했다.

 

• 패킷 교환(Packet Switching) 방식의 등장

미리 이동 경로를 정하지 않고, 데이터를 패킷 (Packet) 이라는 작은 단위로 나누어 전송하는 방식이다. 전송될 데이터는 네트워크를 통해 전송되기 전에 패킷으로 쪼개어지고, 각 패킷에는 고유 번호가 지정되어 있어서 네트워크를 거쳐 최종 수신지에 도착했을 때에 번호 순서대로 결합되어 원래 데이터로 완성된다.

회선 통신과는 다르게, 각 패킷은 전송 당시 가장 효율적인 경로를 설정하여 최종 목적지까지 이동하게 된다.

 

 

간단하게 살펴보는 TCP/IP

 

IP 정의

패킷들을 가장 효율적인 방법으로 최종 목적지로 전송하기 위해 필요한 프로토콜

패킷 전달 여부를 보장하지 않고, 순서 역시 보장하지 않는다.

 

TCP

• 정의

패킷을 안전하게 전달해주는 전송 프로토콜

IP위에서 동작하고 데이터의 전달을 보장하고 순서도 보장한다.

 

• 흐름제어

송신측과 수신측의 데이터 처리 속도 차이를 해결하기 위한 기법

 

• 혼잡제어

송신측의 데이터 전달과 네트워크의 데이터 처리 속도 차이를 해결하기 위한 기법

 

TCP handshake

• 3-way handshake

두 종단 간 정확한 데이터 전송을 보장하기 위해 연결을 설정하는 과정

 

• 4-way handshake

두 종단 간 데이터 전송을 끝낸 후 연결 설정을 해제하는 과정

 

TCP/IP

• IP + TCP = 인터넷 프로토콜 + 전송 제어 프로토콜 이다.
• TCP를 기반으로 한(신뢰성 통신을 하는) HTTP,FTP,SMTP 등 수 많은 프로토콜들이 IP 위에서 동작하기에 묶어서 TCP/IP라고 한다.
• 결국에는 효율적으로 빠르게(IP) 보내면서 안전하게(TCP) 전달해주려는 목적

 

HTTP(HyperText Transfer Protocol)란?

 

정의

클라이언트와 서버 간의 자원을 교환하기 위한 TCP/IP 기반 통신 프로토콜(규약, 약속)

 

특징

단방향성

서버가 먼저 응답을 보낼 수 없고 클라이언트가 요청을 보내야만 응답할 수 있다.

 

비연결성(connectionless)

클라이언트의 요청으로 서버와 연결된 후, 요청에 대한 응답의 데이터를 전송하면 연결을 종료한다.

 

따라서, 실시간 통신을 할 수 없다.

 

문제점

HTTP는 평문 통신이기 때문에 도청이 가능하다.

통신 상대가 검증된 상대인지 확인하지 않기 때문에 위장이 가능하다.

완전성을 증명할 수 없기 때문에 변조가 가능하다.

 

이러한 문제점을 해결하기 위해 HTTPS가 등장

 

HTTP 메소드(Method)와 상태코드(Status code)

 

HTTP 메소드

 

정의

HTTP 메소드는 클라이언트가 웹 서버에게 요청의 목적이나 종류를 알리는 수단 이다.

 

주요 메소드 5가지

1. GET : 보통 리소스를 조회할 때 사용하며, 서버에 전달하고 싶은 데이터는 query를 통해서 전달한다. 메시지 바디를 사용해서 데이터를 전달할 수는 있지만, 지원하지 않는 곳이 많아서 권장하지 않는다.
2. POST : 주로 리소스를 새롭게 생성할 때 사용하며, 서버에 전달하고 싶은 데이터는 메시지 바디를 통해 전달한다.
3. PUT : 리소스가 있으면 대체하고 리소스가 없으면 생성한다. 즉, 데이터를 덮어쓴다.
4. PATCH : PUT과 마찬가지로 리소스를 수정할 때 사용하지만, PATCH는 리소스를 일부분만 변경할 때 사용한다.
5. DELETE : 리소스를 제거할때 사용한다.

 

메소드 속성

1. 안전(Safe Methods)

계속 호출해도 리소스를 변경하지 않는 특성

 

2. 멱등(Idempotent Methods)

동일한 요청을 여러 번 보내도 한 번 보내는 것과 똑같은 결과를 갖는 것 Get, PUT, DELETE는 멱등하다고 볼 수 있지만, POST나 PATCH는 멱등하다고 볼 수 없다.

 

3 .캐시가능(Cacheable Methods)

응답 결과를 서버에 캐시 해서 사용해도 되는 메소드 GET, HEAD, POST, PATCH가 캐시가 가능하지만 구현이 어려워 실제로는 GET과 HEAD만 주로 캐싱이 쓰인다고 한다.

 

 

HTTP 상태코드

정의

클라이언트가 보낸 요청의 처리 상태를 응답에서 알려주기 위한 정보

 

종류

1xx (Informational): 요청이 수신되어 처리중

 

2xx (Successful): 요청 정상 처리

• 200 OK : 요청 성공
• 201 Created : 요청 성공해서 새로운 리소스가 생성됨
• 202 Accepted : 요청이 접수되었으나 처리가 완료되지 않았음
• 204 No Content : 서버가 요청을 성공적으로 수행했지만, 응답 페이로드 본문에 보낼 데이터가 없음

 

3xx (Redirection): 요청을 완료하려면 추가 행동이 필요 (보통 리다이렉션처리)

• 301 Moved Permanently : 리다이렉트시 요청 메서드가 GET으로 변하고, 본문이 제거될 수 있음
• 302 Found : 리다이렉트시 요청 메서드가 GET으로 변하고, 본문이 제거될 수 있음
• 303 See Other : 리다이렉트시 요청 메서드가 GET으로 변경
• 304 Not Modified : 캐시를 목적으로 사용
• 307 Temporary Redirect : 리다이렉트시 요청 메서드와 본문 유지(요청 메서드를 변경하면 안된다.)
• 308 Permanent Redirect : 리다이렉트시 요청 메서드와 본문 유지(처음 POST를 보내면 리다이렉트도 POST 유지)

 

4xx (Client Error): 클라이언트 오류, 잘못된 문법등으로 서버가 요청을 수행할 수 없음

• 400 Bad Request : 클라이언트가 잘못된 요청을 해서 서버가 요청을 처리할 수 없음
• 401 Unauthorized : 클라이언트가 해당 리소스에 대한 인증이 필요함
• 403 Forbidden : 서버가 요청을 이해했지만 승인을 거부함
• 404 Not Found : 요청 리소스를 찾을 수 없음

 

5xx (Server Error): 서버 오류, 서버가 정상 요청을 처리하지 못함

• 500 Internal Server Error : 서버 문제로 오류 발생, 애매하면 500 오류
• 502 Bad Gateway: 게이트웨이(서로 다른 프로토콜을 연결해주는 장치)가 잘못된 프로토콜을 연결하거나, 어느쪽 프로토콜에 문제가 있어 통신이 제대로 되지 않은 상황
• 503 Service Unavailable : 서비스 이용 불가

 

HTTP 통신흐름

 

브라우저에 www.naver.com을 치면 어떤일이 일어나나요? 

1. 웹 브라우저에 www.naver.com 입력.
2. 사용자가 입력한 URL 주소 중 도메인 네임 부분을 DNS 서버에 검색하고, DNS서버에서 해당 도메인 네임에 해당하는 IP주소를 찾아온다.
3. HTTP 프로토콜을 사용하여 페이지 URL정보와 찾아온 IP주소를 포함하는 HTTP 요청 메세지를 생성하고, 생성된 HTTP 요청 메세지는 TCP 프로토콜을 사용하여 인터넷 망을 통해 해당 IP주소의 컴퓨터로 전송된다.
4. HTTP 요청 메세지를 받은 컴퓨터(서버)는 웹 페이지 URL 정보 중 PATH와 HTTP Method에 맞는 액션을 취한다. (여기서는 naver 페이지를 띄우기 위해 필요한 html 등의 리소스를 찾을 것이다.)
5. 생성된 응답 데이터는 또 다시 HTTP 프로토콜을 사용하여 HTTP 응답 메세지로 만들어지고 TCP 프로토콜을 사용하여 인터넷 망을 통해 요청했던 컴퓨터(클라이언트)로 전송된다.
6. 도착한 HTTP 응답 메세지는 웹 브라우저에 의해 브라우저 렌더링 과정을 거쳐 화면에 출력되어 사용자가 볼 수 있게 된다.

 

브라우저 렌더링 과정

1~4. HTML 파일과 CSS 파일을 파싱해서 DOM Tree*, CSSOM Tree*를 만든다. (Parsing)

• 두 Tree를 결합하여 Rendering Tree*를 만든다. (Style)
• Rendering Tree에서 각 노드의 위치와 크기를 계산한다. (Layout)
• 계산된 값을 이용해 각 노드를 화면상의 실제 픽셀로 변환하고, 레이어를 만든다. (Paint)
• 레이어를 합성하여 실제 화면에 나타낸다. (Composite)

 

*DOM Tree, CSSOM Tree, Render Tree

 

HTTPS란?

 

HTTP(HyperText Transfer Protocol)의 보안(Secured)버전

SSL/TLS 프로토콜을 사용해 HTTP를 암호화하여 주고 받을 때 쓰는 통신 프로토콜