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클라이언트와 서버의 통신 과정

웹 환경에서 클라이언트와 서버의 통신 과정

1. DNS Recursive Query

클라이언트는 Local DNS로 검색 요청을 보내고, Local DNS 서버가 실제 서비스 서버의 IP를 탐색해서 알려주는 과정을 DNS Recursive Query라고 함

sequenceDiagram
    Client ->> Local DNS : request
    activate Client
    activate Local DNS
    alt if data in Local DNS
    Local DNS ->> Client : service server IP
    else if not data in Local DNS
    Local DNS ->> Root DNS : request
    Root DNS ->> Local DNS : service server IP
    Local DNS ->> Client : service server IP
    else if not data in Root DNS
    Local DNS ->> Top Level DNS : request
    Top Level DNS ->> Local DNS : service server IP
    Local DNS ->> Client : service server IP
    else if not data in Top Level DNS
    Local DNS ->> Second Level DNS : request
    Second Level DNS ->> Local DNS : service server IP
    Local DNS ->> Client : service server IP
    deactivate Local DNS
    end
    Client ->> service server : request
    deactivate Client
  • Root DNS: 전 세계 영역을 다루는 DNS
  • Top Level DNS: .kr 수준의 DNS
  • Second Level DNS: .co 수준의 DNS

2. HTTP/HTTPS

HTTP 통신을 위해 TCP 헤더에 있는 SYN, ACK 비트를 통해 연결을 확인하는 과정을 3-way handshake라고 함

sequenceDiagram
    Client ->> Server : SYN
    Server ->> Client : SYN-ACK
    Client ->> Server : ACK
    Client ->> Server : HTTP request
    Server ->> Client : HTTP response

HTTPS 통신을 위해서는 보안 절차(HTTP Secure)가 포함된 SSL handshake 절차를 진행해야 함

sequenceDiagram
    Client ->> Server : Client Hello
    Server ->> Client : Server Hello
    Server ->> Client : Certificate
    Server ->> Client : Server Key Exchange
    Server ->> Client : (optional) Certificate Request
    Server ->> Client : Server Hello Done
    Client ->> Server : (optional) Certificate
    Client ->> Server : Client Key Exchange
    Client ->> Server : (optional) Certificate Verify
    Client ->> Server : Change Cipher spec
    Client ->> Server : Finished
    Server ->> Client : Change Cipher spec
    Server ->> Client : Finished
    Client ->> Server : HTTPS request
    Server ->> Client : HTTPS response
  • Client Hello: 사용할 암호화 알고리즘 목록(cipher sweet)과 난수, 세션 ID 등을 전송
  • Server Hello: 암호화 알고리즘 중 사용할 알고리즘 선택 결과, 난수, 세션 ID 등을 전송
  • Certificate: 인증서를 전송하며 암호화에 사용할 공개키 전송

3. Web Server/WAS

클라이언트가 서버로 요청을 보낼 경우 웹서버가 정적 요청을 처리하고, Web Application Server와 TCP/IP 통신을 통해 복잡한 로직을 처리하여 처리 결과를 회신함 

sequenceDiagram
    Client ->> Web Server : request
    activate Client
    Web Server ->> Client : static response
    Web Server ->> WAS(WSGI) : request
    activate Web Server
    WAS(WSGI) ->> Web Server : response
    deactivate Web Server
    Web Server ->> Client : response
    deactivate Client

Note

과거에는 웹서버가 클라이언트의 요청을 접수한 후에 복잡한 로직을 처리하기 위해 Common Gateway Interface(CGI)를 통해 고급언어로 작성된 프로그램을 실행하고 출력 결과를 회신하였음
그러나 가상 머신을 기반으로 실행되는 언어로 작성된 프로그램을 매 요청마다 새롭게 실행하는 것은 처리속도가 너무 느리기 때문에 해당 언어로 개발된 애플리케이션을 상시 실행해두는 Web Application Server(WAS), Web Server Gateway Interface(WSGI) 등의 방식이 개발됨