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네트워크 서비스와 어플리케이션

written by sohyeon, hyemin 💡

글 목차

1. 어플리케이션 계층이란?

2. HTTP 프로토콜

3. 이메일 프로토콜

4. 기타 프로토콜

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1. 어플리케이션 계층이란?

어플리케이션 계층은 사용자가 직접 사용하며 체감할 수 있는 서비스를 제공한다.

네트워크 계층 모델 중 트랜스포트 계층 이하 계층들은 데이터 전송을 담당하고 있으므로
데이터 전송 관련 계층을 제외한 모든 영역이 어플리케이션 계층의 범주이다.

2) 프로토콜

• 사용자가 직접 사용하는 프로토콜

프로토콜	동작방식
HTTP	웹 클라이언트와 웹 서버 사이에서 웹 페이지 데이터를 주고 받음
POP, SMTP, IMAP	메일을 송수신하고 보관
SMB, AFP	LAN 안에서 파일을 공유
FTP	서버를 통해 파일을 주고 받음
Telnet, SSH	원격에서 서버를 제어

• 사용자가 간접적으로 사용하는 프로토콜

프로토콜	동작방식
DNS	도메인명과 IP 어드레스의 정보를 서로 변환할 때 사용
DHCP	LAN 내의 컴퓨터에게 IP어드레스를 할당할 때 사용
SSL/TLS	통신 데이터를 암호화하여 주요 정보를 안전하게 주고받을 때 사용
NTP	네트워크에 연결된 장비들의 시스템 시간을 동기화할 때 사용
LDAP	네트워크에 연결된 자원(사용자, 장비)의 통합관리에 필요한 디렉터리 서비스를 제공할 때 사용

2. HTTP 프로토콜 (HyperText Transfer Protocol)

인터넷 상에서 데이터를 주고 받기 위한 서버-클라이언트 모델을 따르는 프로토콜

웹 브라우저가 웹 서버로 특정 웹 페이지를 요청하면
웹 서버가 해당 페이지의 내용을 HTML형식으로 응답한다.

웹 브라우저는 이 데이터를 해석해 웹 페이지 화면을 그린 후 사용자에게 보여줌
웹 페이지에는 HTML형식 외에 화면 구성에 필요한 각종 파일들의 정보도 함께 포함되어 있다.
(HTML, CSS, JAPE, Javascript ..)

1) 동작 방식

클라이언트와 서버들은 데이터스트림과 대조적으로 개별적인 메시지 교환에 의해 통신한다.
브라우저인 클라이언트에 의해 전송되는 메시지를 요청(request)이라고 부르고,
그에 대한 서버의 응답 메시지를 응답(responses)이라고 한다.

HTTP는 Connectless 방식으로 작동한다.
서버 연결 후 요청에서 응답을 받으면 연결을 끊는다.
필요한 자원하나에 대해서 하나의 연결을 만들게 된다.

Connectionless로 인해 서버는 클라이언트를 식별할 수가 없는데,
이렇게 상태 정보를 저장하지 않는 통신 형태를 Stateless라고 한다.

2) 메시지 구조

메시지 구조
요청 정보 행(request line)/ 응답 정보 행(response line)
헤더 (header)
빈 줄 (blank line)
메시지 바디 (message body)

• 요청 정보행/응답 정보 행

메시지의 종류나 상태를 표시

• 헤더

메시지에 대한 상세한 정보가 포함

• 메시지 바디

응답인 경우 이 부분에 HTML데이터가 들어감

3) URL

인터넷 상의 자원의 위치를 말하며, 특정 웹 서버에서 특정 파일 접근을 위한 경로 혹은 주소를 말한다.
웹상에서 문서, 이미지, 동영상 등 어떤 자원에 접근하고자 할때
이 URL을 통해 자원의 위치를 확인하고 자원을 얻게 된다.

https://www.hyem-study.tistory.com/entry/14

보통 URL은 위 처럼 생겼다.

• https -> 자원에 접근하기 위한 프로토콜
• www -> 호스트 (서버의 이름 혹은 역할을 명시)
• hyem-study.tistory.com -> IP주소 또는 도메인 이름 (서버를 운영하는 조직 명시)
• /entry/14 -> 문서의 경로, 자원의 이름

이렇게 구성되어 있다.

4) 메서드 (Method)

메서드는 요청의 종류를 서버에게 알려주기 위해서 사용된다.

• GET : 정보를 요청하기 위해서 사용한다. (SELECT)

• POST : 정보를 밀어넣기 위해서 사용한다. (INSERT)

• PUT : 정보를 업데이트하기 위해서 사용한다. (UPDATE)

• DELETE : 정보를 삭제하기 위해서 사용한다. (DELETE)

• HEAD : (HTTP)헤더 정보만 요청한다.
  해당 자원이 존재하는지 혹은 서버에 문제가 없는지를 확인하기 위해서 사용한다.

• OPTIONS : 웹서버가 지원하는 메서드의 종류를 요청한다.

• TRACE : 클라이언트의 요청을 그대로 반환한다.
  예컨데 echo 서비스로 서버 상태를 확인하기 위한 목적으로 주로 사용한다.

GET, POST 만으로도 모든 종류의 요청을 표현하고 웹 서비스 개발에 큰 문제는 없다.
하지만 Restful API 서버의 경우에는 GET, POST, DELETE, PUT을 명시적으로 구분한다.

자원의 위치 뿐만 아니라 자원에 할 일 까지 명확히 명시할 수 있기 때문에
Open API서버를 만들기 위해서 널리 사용된다.

5) 쿠키

HTTP는 무상태 프로토콜이기 때문에 요청과 응답 과정에서 상태정보를 저장하지 않는다.
따라서 여러 건의 요청이 들어올 때 동일 요청자인지 다른 요청자인지 판단하지 못한다.

여러건의 요청 처리를 동일한 사용자 접속 세션으로 인식할 수 있도록 쿠키를 사용한다.

-> 사이트가 사용자를 추적하게 해줌

3. 이메일 프로토콜

이메일 송수신에는 SMTP, POP, IMAP과 같은 여러 프로토콜이 사용된다.
송신과 수신에 서로 다른 프로토콜을 사용한다.

• 송신 - SMTP
• 수신 - POP, IMAP

1) SMTP

SMTP 프로토콜은 클라이언트 PC가 메일 서버로 메일을 보낼 대만 사용되는 것이 아니라,
발신자의 메일 서버에서 수신자의 메일 서버로 메일을 중계할 때도 사용된다.

stateful 프로토콜이기 때문에 전송 종료 명령이 보내져야 통신을 종료한다.

• SMTP의 인증

SMTP에는 POP와 같은 사용자 인증 체계가 없기 때문에 스팸 메일 방송 등에 악용되곤 한다.
따라서,

• POP 서버의 인증기능을 활용
• 다른 네트워크로부터의 SMTP 접근을 제한
• SMTP Auth 프로토콜 활용 (SMTP에 사용자 인증 기능이 추가된 확장 프로토콜)

등의 방법으로 인증 체계를 구축한다.

2) POP

SMTP 프로토콜을 통해 전송된 메일은 최종적으로 수신자의 메일 서버에 저장된다.
이후 메일 서버에 저장된 메일을 확인할 때는 POP 프로토콜을 사용한다.
메일을 수신하는 것 외에도 수신한 메일 건수나 용량 확인, 메일 삭제와 같은 처리에도 사용한다.

단점

클라이언트가 메일을 수신하면 메일 서버에 보관된 메일을 삭제하게 되어있다. 메일을 오랫동안 보관하려면 클라이언트 PC에 메일을 보관할 저장 공간을 확보해 두어야 한다.

3) IMAP

POP와 달리 클라이언트 PC가 메일을 수신하더라도 메일 서버에서 수신한 메일을 지우지 않고 보관하게 되어 있다.
메일 저장 공간이 충분하지 않은 스마트폰 등의 휴대기기에서 많이 활용된다.

4. 기타 프로토콜

1) P2P (peer to peer)

특별히 공유를 위한 서버를 별도로 준비하지 않고 공유할 컴퓨터끼리 네트워크에 접속해 파일을 공유한다. 각각의 피어가 서버/클라이언트 역할들 둘 다 한다.

2) FTP (File Transport Protocol)

FTP는 파일 전송 프로토콜이다.
주로 인터넷에 연결된 서버에 파일을 전송할 때 사용된다.

두가지 접속 형태가 있다.

• 데이터 커넥션 : 파일을 주고 받기 위한 접속
• 컨트롤 커넥션 : 명령어를 보내기 위한 접속

이렇게 접속 형태가 분리되어 있어
파일 전송 중에도 명령을 줄 수 있어서 전송 중인 파일을 중단시키는 것이 가능하다.

Reference & Additional Resources

TCP/IP 쉽게, 더 쉽게