네트워크 기초 개념과 필수 개념 정리

네트워크는 컴퓨터와 장치들이 서로 데이터를 주고받을 수 있도록 연결하는 기술이다.
개발자가 네트워크를 이해하면 서버와 클라이언트 간의 통신 방식, 데이터 전송 프로토콜, 보안 개념 등을 익힐 수 있어
더 안정적이고 효율적인 시스템을 구축할 수 있다.

이번 글에서는 네트워크의 기본 개념부터 필수 프로토콜, 보안 개념까지 한눈에 정리해보았다. 🚀

---

🔹 네트워크와 인터넷

네트워크(Network) 란 서로 다른 기기(컴퓨터, 서버, 스마트폰 등)가 유선 또는 무선으로 연결되어 통신하는 것을 의미한다.
모든 컴퓨터가 직접 연결되는 것이 아니라, 라우터(Router), 스위치(Switch) 등 네트워크 장치를 통해 연결된다.

✔ 인터넷(Internet)이란?

여러 개의 네트워크가 연결된 거대한 네트워크를 의미한다.
각 컴퓨터(또는 장치)는 IP 주소(Internet Protocol Address) 를 통해 서로를 식별한다.

📌 IP 주소 확인 방법

• Mac/Linux → ifconfig 또는 ip a

• Windows → ipconfig

---

🔹 PORT (포트 번호)

포트(Port) 번호는 네트워크에서 특정 애플리케이션이나 서비스를 식별하는 번호다.
각 컴퓨터는 IP 주소 + 포트 번호 조합으로 특정 서비스와 연결된다.

📌 포트 예제

127.0.0.1:3000  # 127.0.0.1(IP) + 3000(포트 번호)

✔ 사용 중인 포트 확인

📌 리눅스에서 특정 포트 사용 여부 확인

netstat -nap | grep LISTEN
netstat -nap | grep 포트번호

📌 이미 사용 중인 포트 해결 방법

• 다른 포트를 사용하거나

• 필요 없는 프로세스를 종료

📌 잘 알려진 포트 번호

0~65535번까지 포트가 존재하지만, 0~1024번은 이미 특정 서비스가 사용하도록 예약된 상태다.

---

🔹 DNS (Domain Name System)

IP 주소는 기억하기 어렵기 때문에, 사람이 읽기 쉬운 도메인 주소를 사용한다.
예를 들어, www.google.com 대신 142.250.74.14 같은 IP 주소를 직접 입력하는 것은 비효율적이다.

📌 DNS란?
DNS(Domain Name System) 는 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 시스템이다.
웹사이트 주소를 입력하면, DNS 서버가 실제 IP 주소를 찾아 웹사이트에 연결해준다.

📌 DNS 동작 과정

1. 사용자가 www.example.com 입력

2. DNS 서버에서 해당 도메인의 IP 주소 검색

3. 해당 IP 주소로 접속하여 웹페이지 표시

📌 TLD (Top-Level Domain)란?
도메인 이름의 가장 오른쪽 부분을 의미한다.

• 국가 코드 TLD → .kr (한국), .jp (일본), .us (미국)

• 일반 TLD → .com, .org, .net

---

🔹 서버(Server)와 클라이언트(Client)

✔ 서버(Server)

• 데이터를 제공하는 역할을 하는 컴퓨터

• 예) 웹 서버, 데이터베이스 서버

✔ 클라이언트(Client)

• 데이터를 요청하는 역할을 하는 컴퓨터

• 예) 웹 브라우저, 모바일 앱

📌 서버와 클라이언트의 관계
1️⃣ 클라이언트 → 서버에 요청
2️⃣ 서버 → 요청을 처리하고 응답 반환
3️⃣ 클라이언트 → 결과 화면 출력

📌 호스팅(Hosting) 서버를 설정하여 다른 클라이언트가 접속할 수 있도록 제공하는 것을 의미한다.

---

🔹 TCP/UDP (데이터 전송 프로토콜)

프로토콜(Protocol) 은 네트워크에서 데이터를 주고받는 규칙을 의미한다.
대표적인 전송 프로토콜로 TCP 와 UDP 가 있다.

✔ TCP (Transmission Control Protocol)

• 연결 지향형 프로토콜 (데이터 손실 방지)

• 패킷이 순서대로 도착하도록 보장

• 데이터 손실 시 재전송을 요청

📌 TCP 3-Way Handshake (연결 과정)

TCP에서 안정적인 연결을 맺기 위해 클라이언트와 서버가 주고받는 과정을 의미한다.
이 과정에서 사용되는 패킷의 의미는 다음과 같다.

📌 패킷 종류

• SYN (Synchronize) → 연결 요청을 의미

• ACK (Acknowledge) → 요청을 확인하고 응답하는 패킷

1. 클라이언트 → 서버: SYN 요청

2. 서버 → 클라이언트: SYN+ACK 응답

3. 클라이언트 → 서버: ACK 전송 후 연결 완료

💡 이 과정을 거치면 클라이언트와 서버 간에 연결이 성립된다.

📌 TCP 4-Way Handshake (연결 종료 과정)

TCP 연결을 안전하게 종료하기 위해 클라이언트와 서버가 주고받는 과정이다.

📌 패킷 종류

• FIN (Finish) → 연결 종료 요청

• ACK (Acknowledge) → 종료 요청 확인 및 응답

1. 클라이언트 → 서버: FIN 전송

2. 서버 → 클라이언트: ACK 응답

3. 서버 → 클라이언트: FIN 전송

4. 클라이언트 → 서버: ACK 응답 후 연결 종료

💡 이 과정을 통해 클라이언트와 서버는 안전하게 연결을 해제할 수 있다.

✔ UDP (User Datagram Protocol)

• 연결을 설정하지 않고 데이터를 전송

• 빠르지만, 데이터 손실을 감지하지 않음

• 실시간 스트리밍, VoIP(음성 통화) 등에 사용

---

🔹 HTTP/HTTPS (웹 통신)

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 는 웹 서버와 브라우저 간 데이터를 주고받는 프로토콜이다.
클라이언트(브라우저)는 HTTP 요청을 보내고, 서버는 HTTP 응답을 반환한다.

📌 HTTP 특징

✅ 무상태(Stateless) → 서버는 클라이언트의 상태를 저장하지 않음

✅ 비연결성(Connectionless) → 요청-응답 후 연결을 끊음

📌 HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure)

HTTPS는 HTTP에 보안 기능을 추가한 프로토콜이다.
기존 HTTP는 데이터를 암호화하지 않아 보안에 취약했지만, HTTPS는 SSL/TLS 암호화와 인증을 추가하여 보안을 강화했다.

📌 HTTP vs HTTPS 차이점

✅ HTTPS는 데이터를 암호화하여 중간에서 해킹(스니핑)당하는 것을 방지한다.
✅ SSL/TLS 인증서를 사용하여 서버의 신뢰성을 보장한다.

---

📌 HTTP 메시지 구조

HTTP 통신은 클라이언트(웹 브라우저)와 서버 간의 요청(Request)과 응답(Response) 으로 이루어진다.

📌 HTTP 메시지는 4가지 요소로 구성됨
1️⃣ Start Line → 요청 방식(HTTP Method)과 대상 URL 포함
2️⃣ Header → 요청 또는 응답의 부가 정보를 포함
3️⃣ Blank Line → 헤더와 본문을 구분하는 빈 줄
4️⃣ Body → 요청 또는 응답의 실제 데이터

---

📌 HTTP 요청(Request) 메시지 구조

📌 요청 메시지 기본 형식

[HTTP Method] [Request Target] [HTTP Version]
[Header Field]: value
...
[Body]

📌 요청 메시지 예제 (GET 요청)

GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0
Accept: text/html

✔ HTTP Method (요청의 의도)

---

✔ 주요 HTTP 요청 헤더 (Header Field)

---

📌 HTTP 응답(Response) 메시지 구조

📌 응답 메시지 기본 형식

[HTTP Version] [Status Code] [Status Message]
[Header Field]: value
...
[Body]

📌 응답 메시지 예제 (200 OK)

HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx
Content-Type: text/html

✔ HTTP 상태 코드 (Status Code)

---

✔ 주요 HTTP 응답 헤더 (Header Field)

📌 프록시 서버(Proxy Server)란?

• 클라이언트와 서버 사이에서 인터넷 요청을 중계하는 서버

• 보안, 속도 향상, IP 우회 등의 역할 수행

---

📌 기타 네트워크 프로토콜

✔ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

• 이메일을 발송하는 프로토콜

• 메일 서버 간 전송에 사용됨 (예: smtp.gmail.com)

✔ FTP (File Transfer Protocol)

• 파일을 전송하는 프로토콜

• 3-Way Handshake 방식으로 연결을 설정한 후 파일을 주고받음

• 최근에는 보안 문제로 잘 사용되지 않음

✔ SSH (Secure Shell)

• 원격 서버 접속 및 명령어 실행 프로토콜

• 모든 데이터가 암호화되어 보안이 뛰어남

• 리눅스와 맥에서는 기본 제공 (ssh 사용자@서버주소)

✔ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

• IP 주소를 자동으로 할당하는 프로토콜

• DHCP 서버가 클라이언트에게 IP, 서브넷 마스크, 게이트웨이 등을 제공

✔ POP3 (Post Office Protocol 3)

• 이메일을 다운로드하여 로컬에서 관리하는 프로토콜

• 이메일을 한 번 다운로드하면 서버에서 삭제됨

✔ IMAP (Internet Message Access Protocol)

• 이메일을 서버에 저장한 채 여러 기기에서 접근 가능

• Gmail, Outlook 등에서 주로 사용됨

✔ SNMP (Simple Network Management Protocol)

• 네트워크 장비를 모니터링하고 관리하는 프로토콜

• 라우터, 스위치 등 네트워크 장비의 상태를 확인하는 데 사용됨

---

🔹 보안 개념 – SSL/TLS

📌 SSL (Secure Sockets Layer) / TLS (Transport Layer Security)

• 데이터 암호화를 통해 보안을 강화하는 프로토콜

• HTTPS에서 사용되며, TLS가 SSL의 개선된 버전

• 데이터의 기밀성, 무결성, 인증 보장

📌 인증(Authentication) vs 인가(Authorization)

---

🔹 보안 (Security)

📌 SSL/TLS (데이터 암호화 및 보안)

• SSL(Secure Sockets Layer): 데이터를 암호화하여 안전하게 전송하는 프로토콜

• TLS(Transport Layer Security): SSL의 보완 버전

📌 쿠키 & 세션

• 쿠키 → 클라이언트(브라우저)에 저장되는 데이터

• 세션 → 서버에서 저장되는 데이터

📌 JWT (JSON Web Token)

• 사용자 인증 정보를 안전하게 관리하기 위한 토큰

• 서버에서 세션을 저장하지 않아도 인증 유지 가능

---

🚀 정리

✔ IP 주소와 포트 번호를 통해 네트워크에서 장치를 식별
✔ DNS를 통해 도메인과 IP 주소를 변환
✔ TCP(신뢰성 보장)와 UDP(빠른 전송) 비교
✔ HTTP는 상태를 저장하지 않으며, HTTPS는 보안 강화 버전
✔ 쿠키와 세션의 차이, JWT의 역할 이해하기