웹 통신의 큰 흐름

📍웹 통신의 큰 흐름

브라우저가 URL에 적힌 값을 파싱해서 HTTP request Message를 만들고, OS가 TCP 프로토콜을 사용하여 인터넷을 거쳐 해당 IP 주소의 웹 서버로 전송하도록 한다.
이 때, DNS 서버에서 해당 도메인 네임에 해당하는 IP 주소를 찾는 DNS Lookup을 수행합니다.
DNS 룩업 과정은 크롬의 경우 브라우저-> hosts파일-> DNS Cache의 순서로 도메인에 매칭되는 ip를 찾습니다.
이 요청은 프로토콜 스택에 의해 패킷에 담기고 패킷에 제어정보를 덧붙여 LAN 어댑터에 전송합니다. 그리고 LAN어댑터는 이를 전기 신호로 변환시켜 송출합니다.
패킷은 스위칭 허브 등을 경유하여 인터넷 접속용 라우터에서 ISP로 전달되고 인터넷으로 이동합니다.
액세스 회선에 의해 통신사용 라우터로 운반되고 인터넷의 핵심부로 전달됩니다.
고속 라우터들 사이로 패킷이 목적지의 LAN에 도착하면, 방화벽이 패킷을 검사한 후 캐시 서버로 보내어 웹 서버에 갈 필요가 있는지 검사합니다.
웹 서버에 도착한 패킷은 프로토콜 스택이 패킷을 추출하여 메세지를 복원하고 웹 서버 어플리케이션에 넘깁니다.
이렇게 도착한 HTTP 요청 메시지는 HTTP 프로토콜을 사용하여 웹 페이지 URL 정보로 변환되어 웹 페이지 URL 정보에 해당하는 데이터를 검색한다.
검색된 웹 페이지 데이터는 또 다시 HTTP 프로토콜을 사용하여 HTTP 응답 메시지를 생성하고 전달된 방식 그대로 TCP 프로토콜을 사용하여 인터넷을 거쳐 원래 웹 클라이언트로 전송된다.

HTTP 흐름

1. 클라이언트에서 연결한 서버의 도메인 주소를 검색한다.

2. 클라이언트에서 소켓을 열고 서버에 TCP Connection을 연결한다.

3. 해당 소켓에 HTTP 요청 메시지를 서버로 보낸다.

4. 서버에서 처리하고 HTTP 응답을 받는다.

5. TCP 연결을 종료한다.

Network Socket (네트워크 소켓)

소켓은 컴퓨터 네트워크를 경유하는 프로세스 간 통신의 종착점이다.

오늘날 컴퓨터 간 통신의 대부분은 인터넷 프로토콜을 기반으로 하고 있으므로, 대부분의 네트워크 소켓은 인터넷 소켓이다.

웹 통신의 큰 흐름 요약 및 중간 정보

순서

1. 주소창에 url (e.g. www.naver.com) 을 입력한다.

2. 브라우저는 해당 url에 상응하는 IP주소를 찾기 위해 DNS 기록 캐시를 확인한다.

3. URL 캐시에 존재하지 않는 경우 -> ISP의 DNS 서버에서 DNS query를 통해 IP주소를 검색한다.

4. TCP 통신 (3-way handshake)

5. 브라우저와 웹서버가 서로 통신한다.

6. 응답을 받아 사용자 화면에 띄워준다. (화면 :: html 컨텐츠)

1. 주소창에 url(e.g. www.naver.com) 을 입력한다.

---

2. 브라우저는 해당 url에 상응하는 IP주소를 찾기 위해 DNS 캐시 기록을 확인한다.

---

cache

자주 사용하는 데이터나 값을 미리 복사해 놓은 임시 장소.

DNS 캐시

컴퓨터 OS에서 유지 관리하는 임시 데이터베이스로 최근 방문한 모든 기록과 웹 사이트 및 기타 도메인에 대한 방문 시도를 포함한 정보.

즉, DNS 캐시에 이전에 연결했던 해당 url의 정보가 있다면, 빠르게 가져와 연결이 가능

3. URL 캐시에 존재하지 않는 경우 -> ISP의 DNS 서버에서 DNS query를 통해 IP주소를 검색한다.

---

ISP

Internet Server Provider, SKT/KT/LGT 등등..

ISP의 DNS 서버

DNS와 매핑된 IP 주소 정보가 저장된 일종의 데이터 베이스

4. TCP 연결 (3-way handshake)

---

TCP 연결 스터디

5. 브라우저와 웹서버가 서로 통신한다.

---

통신 : Request & Response

Request 메세지 구성

• http method

• 목적지 url

• content-type (관련 명세)

Response 메세지 구성

• 응답 결과

• content-type (관련 명세)

요청 처리 및 응답 과정 예시 (Spring)

request > dispatcher servlet > 대상 handler 탐색 (controller) > handler가 요청 처리 > RestController(data) 또는 Controller(view) 응답으로 return

6. 응답을 받아 사용자 화면에 띄워준다. (화면 :: html 컨텐츠)

---

프로토콜 스택, LAN 어댑터

• 프로토콜 스택(운영체제에 내장된 네트워크 제어용 소프트웨어)이 브라우저로부터 메시지를 받는다.
• 브라우저로부터 받은 메시지를 패킷 속에 저장한다.
• 수신처 주소 등의 제어정보(트래픽, 경로)를 덧붙인다.
• 패킷을 LAN 어댑터에 넘긴다.
• LAN 어댑터는 다음 Hop의 MAC주소를 붙인 프레임을 전기신호로 변환시킨다.

※ Hop: 컴퓨터 네트워크에서 출발지와 목적지 사이에 위치한 경로의 한 부분

• 신호를 LAN 케이블에 송출시킨다.

허브, 스위치, 라우터

• LAN 어댑터가 송신한 프레임은 스위칭 허브를 경유하여 인터넷 접속용 라우터에 도착한다.
• 라우터는 패킷을 프로바이더(통신사)에게 전달한다.
• 인터넷으로 접속하게 된다.

액세스 회선, 프로바이더

• 패킷은 인터넷의 입구에 있는 액세스 회선(통신 회선)에 의해 POP(Point Of Presence, 통신사용 라우터)까지 운반된다.
• POP 를 거쳐 인터넷의 핵심부로 들어가게 된다.
• 수 많은 고속 라우터들 사이로 패킷이 목적지를 향해 흘러가게 된다.

방화벽, 캐시서버

• 패킷은 인터넷 핵심부를 통과하여 웹 서버측의 LAN 에 도착.
• 기다리고 있던 방화벽이 도착한 패킷을 검사.
• 패킷이 웹 서버까지 가야하는지 가지 않아도 되는지를 판단하는 캐시서버가 존재한다.

웹 서버

• 패킷이 물리적인 웹 서버에 도착하면 웹 서버의 프로토콜 스택은 패킷을 추출하여 메시지를 복원하고 WAS에 넘긴다.

• 메시지를 받은 웹 서버 애플리케이션은 요청 메시지에 따른 데이터를 응답 메시지에 넣어 클라이언트로 회송한다.

• 왔던 방식대로 응답 메시지가 클라이언트에게 전달된다.

  

• Reference

• https://webdevtechblog.com/%EC%9B%B9%EC%9D%80-%EC%96%B4%EB%96%BB%EA%B2%8C-%EB%8F%99%EC%9E%91%ED%95%A0%EA%B9%8C-how-does-the-web-work-90c2286c9f4