[Web] 서버와 클라이언트

서버와 클라이언트의 개념

네트워크에서의 서버와 클라이언트

• 물리적 장치와 또다른 물리적 장치 사이의 관계 의미
  
  • Server : 서비스를 제공하는 쪽
  • Client : 서비스를 제공받는 쪽
• 서로 통신하기 위해서 통신을 시작하는 쪽이 상대방의 네트워크 주소(IP주소)를 알고 있어야 함
• 하나의 서버에 수만대의 클라이언트를 수용 할 수 있음 => traffic(트래픽)이 발생

트랙픽 처리 방법

1. Load Balancing

• Load(부하)를 분산하는 것
• 사용자들의 트래픽을 여러 서버에서 나눠 받도록 구성
• Switch(네트워크 장비)를 할당해서 Load Balancing
  • Switch가 traffic을 먼저 받아서 여러 대의 서버로 분산해주는 방식
  • Switch에서 어떤 서버로 Load Balancing 할지는 소프트웨어적으로 제어 가능
  • 부하 분산 효과, Switch 뒤에 연결된 서버를 필요에 따라 추가 삭제 가능

2. Cache

• 비용이 큰 작업의 결과를 어딘가에 저장하여 비용이 작은 작업으로 동일한 효과를 내는 것
• 매번 요청이 들어올 때, 미리 저장된 결과로 응답 => 가장 최신의 데이터는 아니지만 성능을 극대화
  
  • ex : 음원 서비스 Top100을 실시간 처리시 서버 부하로 응답시간이 느려지니 시간단위로 계산 결과 저장해두고 응답

애플리케이션에서의 서버와 클라이언트

• 애플리케이션(OS에 설치해 사용하는 모든 응용 프로그램) 
  • Server  : 멜론, 카톡, 크롬 등 서비스를 제공해주는 애플리케이션 서버
  • Client : 멜론, 카톡, 브라우저 등 사용자가 보고 서비스를 받는 애플리케이션 클라이언트
• 하나의 장치에 여러 개의 애플리케이션이 동시에 실행 가능 : 각각 서로 다른 서버와 연결

소스코드에서의 서버와 클라이언트

• 소스코드
  • Server : 코드를 제공하는 코드, 호출 당하는 코드
  • Client : 코드를 제공받아 사용하는 코드, 호출하는 코드, 서버 코드에 의존하는 코드

// Client
public static void main() {
    serverMethod()
}

// Server
private static void serverMethod() {
    System.out.println("this is server method")
}

• 클라이언트 코드 변경
  • 서버를 더이상 호출하지 않더라도 서버에 영향을 주지 않음

// Client : serverMethod() 호출하지 않도록 변경
public static void main() {
    // serverMethod()
}

// Server : 아무것도 변경될 필요 없음
private static void serverMethod() {
    System.out.println("this is server method")
}

• 서버 코드 변경
  • 클라이언트 코드까지 영향을 줘서 에러 발생 유발 가능
  • 서버 코드의 변경이 클라이언트 코드의 변경을 유발하는 경우를 코드 사이의 의존관계라고 부름

// Client : 호출하는 메서드 이름 변경되어 에러 유발
public static void main() {
    serverMethod()
}

// Server : 메서드 이름 변경
private static void serverMethodTwo() {
    System.out.println("this is server method")
}

 

 

서버와 브라우저

google에 접속하면 생기는 일

1. 도메인으로 구글 홈페이지에 접속(www.google.com)

2. DNS(Domain Name System) 서버 조회

• DNS : 도메인 네임을 IP로 변경해 주는 서버(애플리케이션 서비스)
• DNS 서버로 www.google.com의 IP 주소 요청 <====> DNS 서버에서 IP주소 응답

3. 라우터 접속

• 인터넷 : 인터넷 사업자들에 의해 관리되는 회선으로, 회선 중간마다 라우터 존재
• 라우터 : 클라이언트의 요청에 적혀 있는 IP 주소 기반으로 다음 경로 안내
• 국내에서 서비스 중인 웹 서버 접근시 3~15개 정도의 라우터를 거침

4. HTML 문서 전달

• 구글 웹 서버 클라이언트의 요청 받음 - 웹 서버 애플리케이션 전달 - 웹 서버 애플리케이션 HTML 문서 응답 - 클라이언트(웹 브라우저)까지 전달
• 전달 받은 HTML 문서 확인 : 개발자 도구(크롬 윈도우:F12/맥:⌥ ⌘ i) 

웹 브라우저의 역할

• 도메인 네임 입력시 DNS를 통해 IP 주소로 변환
• 사용자의 액션에 따라 웹 애플리케이션 서버로 요청
• 웹 서버 애플리케이션의 응답을 화면에 렌더링
  • Redering : HTML 문서를 사용자가 볼 수 있는 형태로 만드는 과정
  • 웹 서버 애플리케이션으로부터 전달받은 HTML 문서, 이미지, 동영상 파일 등의 다양한 요소를 렌더링 해서 완성된 웹 페이지를 보여줌

요청과 응답

• Request : 웹 브라우저가 웹 서버에게 HTML 문서를 요청
• Response : HTTP 요청을 받은 웹 서버가 요청에 해당하는 HTML 문서를 주는 것, 실패하면 에러에 해당하는 응답을 돌려 줌
• 주고받는 대상이 반드시 HTML 문서만은 아님 : 문자열, 이미지, 동영상 파일, JSON 데이터 등을 주고받기도 함

IP주소

IP 주소의 구성

• 마침표(.) 기준으로 4개의 숫자 조합으로 구성
• 각 구역의 숫자는 0~255 사이의 숫자
• 공인(Public) IP : 전 세계 인터넷에 연결된 모든 곳에 접속할 수 있는 유일한 IP, 공유기 등 
• 사설(Private) IP : 각각의 공인 IP 내부에 존재하는 네트워크 망에 부여하는 IP, 공유기에 연결된 스마트폰 데스크톱 노특북 등

IP 주소 확인 방법

• 네이버(www.naver.com)에서 'IP주소' 검색 : 현재 네트워크 망의 공인 IP 주소 알려줌
• Window cmd 열어서 'ipconfig' 입력 : 자신이 사용하고 있는 네트워크 망의 사설 IP 주소 알려줌(보통 192.168.x.x)
• Mac 터미널창 'ipconfig | grep inet' 또는 'ipconfig getifaddr en0' 입력 : 네트워크 망의 사설 IP 주소 알려줌
• localhost(127.0.0.1) : 자기 자신에게 접속

IPv4와 IPv6

• IPv4의 주소 고갈로 차세대 버전의 IPv6 방식 등장해서 점점 활성화 되는 중
• IPv4 : 2의32승 주소 체계, 32개의 bit
• IPv6 : 2의128승 주소 체계, 128개의 bit

PORT

• IP주소를 통해 물리적인 장치인 서버까지 안내 후 서버 내의 애플리케이션까지 전달해주기 위한 추가 정보
• 웹 브라우저에서는 포트 번호를 명시하지 않아도 해당 프로토콜의 기본 포트를 요청에 추가(HTTP 80, HTTPS 443)
  • http://www.google.com:80
  • HTTP -> HTTPS 자동으로 변경 되는 이유 : http로 들어오는 접속을 https로 리다이렉트 시켜서(port도 80 -> 443 변경 됨)
• 포트를 별도로 지정할 경우 다른 포트번호로 사용 할 수 있다(HTTP를 8080으로 지정하여 80, 8080 서버로 HTTP 2개 동시 사용)
• 2개 이상의 다른 애플리케이션에서 동일한 포트를 사용 할 수 없음(원하는 포트를 사용하려면 해당 포트를 기존에 사용하고 있는 서버 애플리케이션 종료해야 함)

port 값과 종류

• 잘 알려진 포트(Well Known Port)
  • 0~1023번
  • 자주 사용하는 프로토콜이나 서비스들이 사용
    • 20 : FTP(데이터 전송을 위해 사용)
    • 21 : FTP(제어를 위해 사용)
    • 22 : SSH 연결
    • 23 : Telnet
    • 80 : HTTP
    • 443 : HTTPS
• 등록된 포트(Registered Port)
  • 1024~49151번
  • 특정 소프트웨어에서 사용하는 프로토콜 위해 사용
    • MySQL : 3306
    • Redis : 6379
• 동적 포트(Dynamic Port)
  • 49152~65535번
  • 서버에게 보낸 요청을 되돌려 받기 위해 사용(비어 있는 포트를 사용하여 클라이언트 애플리케이션이 자신의 요청에 대한 응답을 제대로 돌려 받을 수 있게 함)
  • 운영체제에 의해 관리(직정 지정할 필요 없음)

웹 서버와 WAS

1. Server : 웹서비스가 실행되고 있는 물리적인 형태의 서버

• 실제 존재하는 물리적인 장치

2. Web Server : 물리적인 서버 내에서 실행 중인 웹 요청을 받을 수 있는 서버

• 정적인 콘텐츠를 제공 : 사용자가 요청한 콘텐츠를 정적인 형태 그대로 반환해주는 역할
• Nginx, Apache 등

3. Web Application Server : 프로그래밍 언어에 의해 특정 로직이 실행되는 웹 애플리케이션 서버

• 사용자의 요청에 따라 어떤 로직을 실행하거나, 로직의 결과에 맞춰 콘텐츠를 새로 만들어 응답
• JAVA - Tomcat, Undertow 등

 

서버와 서버

서버와 서버를 연결

• 구글 웹 서버 안에 다양한 서비스가 존재 - 검색, 계정 관리, 검색 기록 로깅 등
• 각 서비스별로 WAS 구성 후 서버와 서버간 통신
  • 동일한 WAS로 서비스하는 경우, 한 서비스 에러 발생 시 모든 서비스를 중단해야 함
  • 각 서비스간 작업을 HTTP 요청하여 서비스 받을 수 있음(검색 서비스에서 검색 기록 로깅 서비스 요청)

다른 형태의 서버와 클라이언트

• Server : 다른 서버에서 서비스 요청 받아 응답하는 서버
• Client : 다른 서버에 서비스 요청 하고 응답 받는 서버

 

 

서버와 기타 클라이언트

Postman

• API를 테스트하기 위한 툴
• 사용방법
  1. Postman 다운로드 페이지 접속
  2. 운영체제에 맞는 버전 다운로드
  3. 회원가입 후 사용 또는 lightweight API client 클릭해 바로 실행
  4. Enter URL or paste text 칸에 URL 입력, HTTP 요청 메서드 선택 후 Send 클릭

curl

• 커맨드 라인에 명령어를 입력하여 사용하는 방식의 HTTP 클라이언트
• HTTP 클라이언트를 주로 사용하며, 다른 프로토콜에도 사용 가능