1%의 네트워크 원리 (01) - 개요

웹 브라우저(클라이언트)와 웹 서버의 연결 개요

1%의 네트워크 원리 (01) - 개요

탐험 여행의 흐름

데이터 -> 패킷, 패킷, 패킷, …

스위치, 라우터: 우체국, 택배 집하장

1. 웹 브라우저
2. 프로토콜 스택, LAN 어댑터
3. 허브, 스위치, 라우터
4. 액세스 회선, 프로바이더
5. 방화벽, 캐시 서버
6. 웹 서버

1. 웹 브라우저

사용자 -> 웹 브라우저 -> 프로토콜 스택

1. 사용자가 웹 브라우저에 URL 입력
2. 웹 브라우저가 URL의 의미에 따라 Request 메시지 생성
3. OS에 내장된 네트워크 제어용 소프트웨어에 의뢰해 데이터 넘김

2. 프로토콜 스택, LAN 어댑터

프로토콜 스택 -> LAN 어댑터 -> LAN 케이블

1. 프로토콜 스택이 브라우저에서 받은 메시지를 패킷 속에 저장, 제어 정보 추가(수신처 주소 등)
2. 패킷을 LAN 어댑터에 전달
3. LAN 어댑터가 전기 신호로 변환
4. LAN 케이블에 송출해 패킷이 네트워크 속으로 들어감

프로토콜 스택

• OS에 내장된 네트워크 제어용 소프트웨어

3. 허브, 스위치, 라우터

LAN 어댑터 —패킷–> 스위칭 허브 등 -> 인터넷 접속용 라우터 -> 통신사(프로바이더)(인터넷)

클라이언트 PC -> 가정·회사의 LAN -> ADSL·FTTH 등의 광대역 회선에 의해 인터넷에 접속

• 인터넷에 접속하는 형태에 따라 상이

4. 액세스 회선, 프로바이더

액세스 회선(인터넷 입구) -> 프로바이더/(POP, 통신사용 라우터)

라우터 라우터 라우터 라우터 라우터 …

• 인터넷의 내부

5. 방화벽, 캐시 서버

.. —패킷–> 방화벽 -> 캐시서버 -> 웹 서버 측의 LAN

6. 웹 서버

.. —패킷–> 웹 서버 기계 -> 프로토콜 스택 —원래 리퀘스트 메시지–> 웹 서버 애플리케이션

패킷이 거치는 경로

1 클라이언트

1-1 사용자

• http://cyber.co.kr URL 입력
• http://cyber.co.kr

1-2-1 웹 브라우저

• URL을 해석해 HTTP 메시지 생성
• 소켓 라이브러리에 전달
• HTTP 메시지

1-2-2 소켓 라이브러리

• 받은 HTTP 메시지를 송신 데이터로 프로토콜 스택에 전달
• HTTP 메시지

1-3-1 프로토콜 스택 - TCP

• 송신 데이터를 패킷의 길이에 맞게 분할
• TCP 헤더 부가
• IP에 전달
• TCP HTTP조각

1-3-2 프로토콜 스택 - IP

• 패킷에 IP 헤더 부가
• MAC 주소 조사 후 MAC 헤더 부가
• LAN 드라이버에 전달
• MAC IP TCP HTTP조각

1-4 LAN 드라이버

• LAN 어댑터에 송신 패킷 전달
• 송신 지시
• MAC IP TCP HTTP조각

1-5 LAN 어댑터

• 이더넷 송신 가능 상태 확인
• 패킷을 전기 신호로 변환
• 트위스트 페어 케이블에 전달
• 전기신호

2 클라이언트측 LAN

2-1 트위스트 페어 케이블

• 신호가 트위스트 페어 케이블을 통해 리피터 허브로 이동
• 전기신호

2-2 리피터 허브

• 신호를 모든 포트로 전송
• 스위칭 허브로 이동
• 전기신호

2-3 스위칭 허브

• 도착한 패킷의 수신자 MAC 주소의 값과 자기 속에 있는 주소 테이블을 대조해 출력할 곳의 포트를 판단
• 포트에 패킷 중계
• MAC IP TCP HTTP조각

2-4 라우터

• IP TCP HTTP조각
• 도착한 패킷의 수신자 IP 주소의 값과 저장된 라우팅 테이블의 내용을 대조해 출력 포트를 판단
• 포트에 패킷 중계
• MAC PPPoE PPP IP TCP HTTP조각

2-5 ADSL 모뎀

• 도착한 패킷을 ATM 셀로 분할
• # # # # # #
• ATM 셀을 전기 신호로 변환해 전화선에 내보냄
• 전기신호

3 액세스 회선

3-1 DSLAM(전화국용 집합 모뎀)

• 전기 신호가 전화선을 통해 전화국이나 아파트 안의 통신실의 DSLAM에 도착
• 수신한 전기 신호를 ATM 셀의 형태로 되돌려 광대역 액세스 서버로 전송
• # # # # # #

3-2 BAS(광대역 액세스 서버)

• ATM 셀을 패킷 형태로 만들고 수신자 주소를 살펴본 후 패킷을 중계
• MAC PPPoE PPP IP TCP HTTP조각

3-3 터널

• L2TP PPP IP TCP HTTP조각
• BAS가 중계한 패킷은 L2TP 헤더가 붙음

3-4 터널링용 라우터

• 터널 출구에 있는 터널링용 라우터에 패킷 도착
• L2TP 헤더, PPP 헤더 분리
• 인터넷을 통과해 웹 서버측으로 이동
• XXX IP TCP HTTP조각

4 프로바이더(인터넷)

5 웹 서버측 LAN

5-1 방화벽

• MAC IP TCP HTTP조각
• 서버측의 LAN에 있는 방화벽이 들어온 패킷을 검사
• 통과시킬지 차단할지 판단
• MAC IP TCP HTTP조각

5-2 캐시 서버

• 웹 서버 바로 앞에 캐시 서버가 설치될 수 있음
• 방화벽을 통과한 패킷을 캐시 서버가 가로챔
• 사용자가 요청한 페이지가 캐시 서버에 저장되어 있으면 웹 서버를 대신해 해당 페이지를 되돌려보냄
• MAC IP TCP HTTP조각

6 웹 서버

6-1 LAN 어댑터

• 캐시 서버에 페이지가 저장되어 있지 않으면 여기에서 요구가 전송됨

6-2 LAN 드라이버

• 웹 서버에 패킷이 도착
• LAN 어댑터, LAN 드라이버가 연대해 패킷 수신
• 프로토콜 스택에 전달
• MAC IP TCP HTTP조각

6-3-1 프로토콜 스택 - IP

• IP 헤더, TCP 헤더 검사
• 오류가 없으면 패킷에서 HTTP 메시지의 조각을 추출해 원래 모습으로 복원
• TCP HTTP조각

6-3-2 프로토콜 스택 - TCP

• HTTP 메시지

6-4-1 소켓 라이브러리

• 원래 모습으로 돌아온 HTTP 메시지를 웹 서버에 전달
• HTTP 메시지

6-4-2 웹 서버

• 받은 HTTP 메시지 내용을 해석
• 요청하는 내용에 따라 데이터를 추출해 클라이언트에 반송

주요 키워드

01 웹 브라우저가 메시지를 만든다

• 브라우저
• 웹 서버
• URL
• HTTP
• HTML
• 프로토콜
• URI
• 리퀘스트 메시지
• 리졸버
• Socket 라이브러리
• DNS 서버
• 도메인명

02 TCP/IP의 데이터를 전기 신호로 만들어 보낸다

• TCP/IP
• 소켓
• 프로토콜 스택
• IP 주소
• 포트 번호
• 패킷
• 헤더
• LAN 어댑터
• LAN 드라이버
• MAC 주소
• 이더넷 컨트롤러
• ICMP
• UDP

03 케이블의 앞은 LAN 기기였다

• LAN
• 트위스트 페어 케이블
• 크로스토크
• 리피터 허브
• MDI
• MDI-X
• 스위칭 허브
• 전이중
• 반이중
• 충돌
• 자동 조정
• 라우터
• 경로표
• 넷마스크
• 기본 게이트웨이
• 조각 나누기
• 주소 변환
• 글로벌 주소
• 프라이비트 주소

04 액세스 회선을 통해 인터넷의 내부로

• ADSL
• FTTH
• 광섬유
• 액세스 회선
• ADSL 모뎀 일체형 라우터
• ATM
• 셀
• 직교 진폭 변조
• 스플리터
• DSLAM
• 브로드밴드 액세스 서버
• 리모트 액세스 서버
• PPP
• 네트워크 오퍼레이션 센터
• 광섬유
• IX(Internet eXchange)

05 서버측의 LAN에는 무엇이 있는가?

• 방화벽
• 패킷 필터링
• 데이터센터
• 라운드 로빈
• 부하 분산 장치
• 캐시 서버
• 프록시
• 프록시 서버
• 콘텐츠 배포 서비스
• 리다이렉트

06 웹 서버에 도착하여 응답 데이터가 웹 브라우저로 돌아간다

• 응답 메시지
• 멀티태스크
• 멀티스레드
• 가상 디렉토리
• CGI
• 폼
• 액세스 제어
• 패스워드
• 데이터 형식
• MIME

참고

성공과 실패를 결정하는 1%의 네트워크 원리