이성주

현재를 즐기며 미래를 만드는 개발자, 이성주입니다.

Backend Roadmap Link
0. Roadmap Roadmap
1. Internet Internet
2. OS Operating System
3. R-DB Relational Database
4. API API
5. Caching Caching
6. Security Web Security
7. Testing Testing
8. CI/CD CI/CD
9. Design Design and Development Principles
10. Architecture Architectural Patterns
11. Search Engines Search Engines
12. OAuth OAuth
13. Docker/K8s Docker and Kubernetes

0. Internet

Internet은 표준화된 프로토콜을 통해 통신하는 서로 연결된 여러 컴퓨터의 글로벌 네트워크이다.

1. Introduction to the Internet

network는 서로 연결된 컴퓨터 또는 다른 장치들의 그룹이다. 여러 네트워크들이 서로 연결되었을 때, internet을 형성한다.

The internet is a network of networks.

인터넷은 1960년대 후반, 미국 국방부에서 핵 공격을 견딜 수 있는 분산형 통신 네트워크를 만드는 수단으로 개발되었다. 이는 수년에 걸쳐, 전 세계를 아우르는 복잡하고 정교한 네트워크로 발전했다.

오늘날, 인터넷은 전 세계 수십억 명의 사람들이 정보에 접근하고, 친구 및 가족과 통신하고, 비즈니스를 수행하는 등 현대 생활의 필수적인 부분이다. 개발자로서 인터넷이 작동하는 방식과 인터넷을 뒷받침하는 다양한 기술 및 프로토콜에 대한 확실한 이해가 필수적이다.

2. How the Internet Works: An Overview

높은 수준에서, 인터넷은 일련의 표준화된 protocol을 사용하여 장치와 컴퓨터 시스템을 함께 연결하여 작동한다. 이러한 프로토콜은 장치 간에 정보를 교환하는 방법을 정의하고, 데이터가 안정적이고 안전하게 전송되도록 한다.

인터넷의 핵심은 상호 연결된 router의 글로벌 네트워크로, 서로 다른 장치와 시스템 간의 트래픽 전달을 담당한다. 인터넷을 통해 데이터를 보낼 때, 장치에서 라우터로 전송되는 작은 packet으로 나뉜다. 라우터는 패킷을 검사하고 대상을 향한 경로의 다음 라우터로 전달한다. 이 프로세스는 패킷이 최종 목적지에 도달할 때까지 계속된다.

패킷이 올바르게 송수신되도록 하기 위해, 인터넷은 Internet Protocol (IP) 및 Transmission Control Protocol (TCP)을 비롯한 다양한 프로토콜을 사용한다. IP는 패킷을 올바른 대상으로 라우팅하는 역할을 하는 반면, TCP는 패킷이 안정적이고 올바른 순서로 전송되도록 한다.

이러한 핵심 프로토콜 외에도 Domain Name System (DNS), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), Secure Sockets Layer/Transport Layer Security (SSL/TLS)과 같이, 인터넷을 통한 통신 및 데이터 교환을 가능하게 하는 데 사용되는 광범위한 프로토콜이 있다. 개발자로서 이러한 다양한 기술과 프로토콜이 어떻게 함께 작동하여 인터넷을 통한 통신 및 데이터 교환을 가능하게 하는지 확실히 이해하는 것이 중요하다.

3. Basic Concepts and Terminology

인터넷을 이해하려면 몇 가지 기본 개념과 용어에 익숙해지는 것이 중요하다. 다음은 알아야 할 몇 가지 주요 용어 및 개념이다.

  • Packet: 인터넷을 통해 전송되는 작은 데이터 단위
  • Router: 서로 다른 네트워크 간에 데이터 패킷을 전달하는 장치
  • IP Address: 데이터를 올바른 대상으로 라우팅하는데 사용되는 네트워크의 각 장치에 할당된 고유 식별자
  • Domain Name: google.com과 같이 웹 사이트를 식별하는 데 사용되는 사람이 읽을 수 있는 이름
  • DNS: 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 역할을 수행
  • HTTP: 클라이언트(web browser)와 서버(website) 간에 데이터를 전송하는 데 사용
  • HTTPS: 클라이언트와 서버 간의 보안 통신을 제공하는 데 사용되는 암호화된 버전의 HTTP
  • SSL/TLS: 인터넷을 통한 보안 통신을 제공하는 데 사용

이러한 기본 개념과 용어를 이해하는 것은 인터넷 작업과 인터넷 기반 응용 프로그램 및 서비스 개발에 필수적이다.

4. The Role of Protocols in Internet

프로토콜은 인터넷을 통한 통신 및 데이터 교환을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 한다. 프로토콜은 장치와 시스템 간에 정보가 교환되는 방식을 정의하는 일련의 규칙 및 표준이다.

Internet Protocol (IP), Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP), Domain Name System (DNS) 등을 포함하여 인터넷 통신에 사용되는 다양한 프로토콜이 있다.

IP는 데이터 패킷을 올바른 대상으로 라우팅하는 역할을 하는 반면, TCP 및 UDP는 패킷이 안정적이고 효율적으로 전송되도록 한다. DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 데 사용되며, HTTP는 클라이언트와 서버 간에 데이터를 전송하는 데 사용된다.

표준화된 프로토콜을 사용하는 주요 이점 중 하나는, 서로 다른 제조업체 및 공급업체의 장치와 시스템이 서로 원활하게 통신할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 한 회사에서 개발한 웹 브라우저는 둘다 HTTP 프로토콜을 준수하는 한, 다른 회사에서 개발한 웹 서버와 통신할 수 있다.

개발자로서 인터넷 통신에 사용되는 다양한 프로토콜과 이들이 함께 작동하여 인터넷을 통해 데이터와 정보를 전송할 수 있는 방법을 이해하는 것이 중요하다.

5. Understanding IP Addresses and Domain Names

IP Address와 Domain Name은 모두 인터넷 작업 시 이해해야 할 중요한 개념이다.

IP 주소는 네트워크의 각 장치에 할당된 고유 식별자이다. 데이터를 올바른 대상으로 라우팅하여 정보가 의도한 수신자에게 전송되도록 하는 데 사용된다. IP 주소는 일반적으로 “192.168.1.1”과 같이 마침표로 구분된 일련의 4개 숫자료 표시된다.

반면에, 도메인 이름은 웹 사이트 및 기타 인터넷 리소스를 식별하는 데 사용되는 사람이 읽을 수 있는 이름이다. 일반적으로 마침표로 구분된 두 개 이상의 부분으로 구성된다. 예를 들어 “google.com”은 도메인 이름이다. 도메인 이름은 DNS를 사용하여 IP 주소로 변환된다.

DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 역할을 하는 인터넷 인프라의 중요한 부분이다. 웹 브라우저에 도메인 이름을 입력하면, 컴퓨터는 해당 IP 주소를 반환하는 DNS 서버에 DNS 쿼리를 보낸다. 그런 다음, 컴퓨터는 해당 IP 주소를 사용하여 요청한 웹 사이트 또는 기타 리소스에 연결한다.

6. Introduction to HTTP and HTTPS

HTTP (Hypertext Transfer Prorocol) 및 HTTPS (HTTP Secure)는 인터넷 기반 애플리케이션 및 서비스에서 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 프로토콜이다.

HTTP는 클라이언트와 서버 간에 데이터를 전송하는 데 사용되는 프로토콜이다. 웹사이트를 방문하면 웹 브라우저가 서버에 HTTP response를 보내 요청한 웹 페이지나 기타 리소스를 요청한다. 그런 다음, 서버는 요청된 데이터를 포함하는 HTTP request를 클라이언트로 다시 보낸다.

HTTPS는 SSL/TLS (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security) 암호화를 사용하여 클라이언트와 서버 간에 전송되는 데이터를 암호화하는 보다 안전한 버전의 HTTP이다. 이는 추가 보안 계층을 제공하여 로그인 자격 증명, 결제 정보 및 기타 개인 데이터와 같은 중요한 정보를 보호하는 데 도움이 된다.

HTTPS를 사용하는 웹사이트를 방문하면, 웹 브라우저의 주소 표시줄에 연결이 안전함을 나타내는 자물쇠 아이콘이 표시된다. 웹 사이트 주소 시작 부분에 “http”가 아닌 “https” 문자가 표시될 수도 있다.

7. Building Applications with TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)는 대부분의 인터넷 기반 응용 프로그램 및 서비스에서 사용되는 기본 통신 프로토콜이다. 서로 다른 장치에서 실행되는 응용 프로그램 간에 안정적이고 순서가 있으며 오류가 확인된 데이터 전달을 제공한다.

TCP/IP로 애플리케이션을 구축할 때, 이해해야 할 몇 가지 주요 개념이 있다.

  • Ports: 포트는 장치에서 실행 중인 애플리케이션 또는 서비스를 식별하는 데 사용된다. 각 애플리케이션 또는 서비스에는 고유한 포트 번호가 할당되어, 데이터를 올바른 대상으로 보낼 수 있다.
  • Sockets: 소켓은 통신을 위한 특정 엔드포인트(endpoint)를 나타내는 IP 주소와 포트 번호의 조합이다. 소켓은 장치 간 연결을 설정하고 응용 프로그램 간에 데이터를 전송하는 데 사용된다.
  • Connections: 두 장치가 서로 통신하려고 할 때, 두 소켓 사이에 커넥션이 설정된다. 커넥션 설정 프로세스 중에, 장치는 커넥션을 통해 데이터를 전송하는 방법을 결정하는 최대 세그먼트 크(segment size) 및 윈도우 사이즈(window size)와 같은 다양한 매개 변수를 협상한다.
  • Data transfer: 커넥션이 설정되면, 각 장치에서 실행 중인 애플리케이션 간에 데이터를 전송할 수 있다. 데이터는 일반적으로 세그먼트(segment)로 전송되며, 각 세그먼트에는 시퀀스 넘버(sequence number)와 기타 메타데이터(metadata)가 포함되어 안정적인 전달을 보장한다.

TCP/IP로 애플리케이션을 구축할 때, 애플리케이션이 적절한 포트, 소켓 및 커넥션과 함께 작동하도록 설계되었는지 확인해야 한다. 또한 HTTP, FTP (File Transfer Protocol), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)와 같이 TCP/IP와 함께 일반적으로 사용되는 다양한 프로토콜 및 표준에 익숙해야 한다. 이러한 개념과 프로토콜을 이해하는 것은 효과적이고 확장 가능하며 안전한 인터넷 기반 응용 프로그램 및 서비스를 구축하는 데 필수적이다.

8. Securing Internet Communication with SSL/TLS

SSL/TLS는 인터넷을 통해 전송되는 데이터를 암호화하는 데 사용되는 프로토콜이다. 일반적으로 웹 브라우저, 이메일 클라이언트 및 파일 전송 프로그램과 같은 응용 프로그램에 대한 보안 연결을 제공하는 데 사용된다.

SSL/TLS를 사용하여 인터넷 통신을 보호할 때, 이해해야 할 몇 가지 주요 개념이 있다.

  • Certificates: SSL/TLS 인증서는 클라이언트와 서버 간의 신뢰를 설정하는 데 사용된다. 여기에는 서버 ID에 대한 정보가 포함되어 있으며, 신뢰성을 확인하기 위해 신뢰할 수 있는 제3자(인증 기관)가 서명한다.
  • Handshake: SSL/TLS 핸드셰이크 프로세스 중에, 클라이언트와 서버는 보안 연결을 위한 암호화 알고리즘 및 기타 매개변수를 협상하기 위해 정보를 교환한다.
  • Encryption: 보안 연결이 설정되면, 합의된 알고리즘을 사용하여 데이터를 암호화하고, 클라이언트와 서버 간에 안전하게 전송할 수 있다.

인터넷 기반 애플리케이션 및 서비스를 구축할 때, SSL/TLS 작동 방식을 이해하고 애플리케이션이 로그인 자격 증명, 결제 정보 및 기타 개인 데이터와 같은 민감한 데이터를 전송할 때 SSL/TLS를 사용하도록 설계되었는지 확인하는 것이 중요하다. 또한, 서버에 대한 유효한 SSL/TLS 인증서를 획득 및 유지하고, SSL/TLS 연결을 구성 및 보호하기 위한 모범 사례를 따라야 한다. 이렇게 하면 사용자 데이터를 보호하고 인터넷을 통한 애플리케이션 통신의 무결성과 기밀성을 보장할 수 있다.

인터넷은 끊임없이 진화하고 있으며, 새로운 기술과 트렌드가 항상 등장하고 있다. 개발자로서 혁신적이고 효과적인 애플리케이션 및 서비스를 구축하려면, 최신 개발 정보를 최신 상태로 유지하는 것이 중요하다.

다음은 인터넷의 미래를 형성하는 새로운 트렌드와 기술이다.

  • 5G: 5G는 이전 세대보다 더 빠른 속도, 더 짧은 대기 시간 및 더 큰 용량을 제공하는 최신 모바일 네트워크 기술이다. 자율 주행 차량 및 원격 수술과 같은 새로운 사용 사례 및 애플리케이션을 가능하게 할 것으로 예상된다.
  • Internet of Things (IoT): IoT는 인터넷에 연결되어 데이터를 교환할 수 있는 물리적 장치, 차량, 가전 제품 및 기타 사물의 네트워크를 말한다. IoT가 지속적으로 성장함에 따라 의료, 운송 및 제조와 같은 산업에 혁명을 일으킬 것으로 예상된다.
  • Artificial Intelligence (AI): 기계 학습 및 자연어 처리와 같은 AI 기술은 이미 음성 비서에서 사기 탐지에 이르기까지 광범위한 응용 프로그램 및 서비스를 지원하는 데 사용되고 있다. AI가 계속 발전함에 따라 새로운 사용 사례를 가능하게 하고 의료, 금융 및 교육과 같은 산업을 변화시킬 것으로 예상된다.
  • Blockchain: 블록체인은 안전하고 분산된 트랜잭션을 가능하게 하는 분산 원장 기술이다. 암호 화폐에서 공급망 관리에 이르기까지 광범위한 응용 프로그램에 전원을 공급하는 데 사용되고 있다.
  • Edge computing: Edge 컴퓨팅은 중앙 집중식 데이터 센터가 아닌 네트워크 Edge에서 데이터를 처리하고 저장하는 것을 말한다. 실시간 분석 및 저지연 애플리케이션과 같은 새로운 사용 사례 및 애플리케이션을 가능하게 할 것으로 예상된다.

이러한 최신 트렌드와 기술을 최신 상태로 유지함으로써, 최신 기능을 활용하고 사용자에게 최상의 경험을 제공하도록 애플리케이션과 서비스를 구축할 수 있다.

10. Conclusion

  • 인터넷은 표준 통신 프로토콜 세트를 사용하여 데이터를 교환하는 상호 연결된 컴퓨터의 글로벌 네트워크이다.
  • 인터넷은 IP 및 TCP와 같은 표준화된 프로토콜을 사용하여 장치와 컴퓨터 시스템을 함께 연결하여 작동한다.
  • 인터넷의 핵심은 서로 다른 장치와 시스템 간에 트래픽을 전달하는 상호 연결된 라우터의 글로벌 네트워크이다.
  • 숙지해야 하는 기본 개념과 용어에는 packets, routers, IP addresses, domain names, DNS, HTTP, HTTPS, SSL/TLS가 포함된다.

11. References

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