[Week 2-2] Principles of Network Applications

Chap 2. Protocol Architecture, TCP/IP, and Internet-Based Application

 

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< Creating a Network App >

: end system에서만 동작 o

: network을 통해 communication

: network-core device에서 동작 x (router는 IP주소만 확인)

 

 

< Client-Server Paradigm >

- Server

: 항상 켜져 있어야 한다 (always-on)

: 고정적으로 1개의 IP주소만 가져야 한다 (permanent IP address)

: 가끔 data center로 존재하기도 한다.

 

 

- Client

: 연결/접속 여부가 달라진다 (intermittently connected)

: 항상 Server와 통신

: have dynamic IP address - 네트워크 연결할 때 마다 달라진다

: do not communicate directly with each other

예) HTTP, IMAP, FTP

 

 

< Peer-peer Architecture >

- Server

: 항상 켜져 있지 않다 (no always-on)

: change IP address → 복잡

: data center 구축 x

: end system끼리 directly communicate

: peer는 서비스를 요청 & 제공 → 한 host내에 client & server 동시 존재

예) P2P file sharing

 

*self scalability: 새로운 peer가 나타나도 서비스를 확장시킬 필요 x

 

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< Process communicating >

*process

: host안에서 작동하는 프로그램

 

*Client process: 통신을 시작하는 프로세스

*Server process: 연결을 기다리는 프로세스

 

> Within 같은 host (1개의 host)

: 2개의 process는 OS에 의해 IPC(Inter-Process Communication)을 한다

*IPC: 프로세스 간의 데이터 교환(한 기기 내에서)

 

> Within 다른 host

: exchanging messages에 의해 다른 기기와 통신한다

 

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< Sockets >

: application layer(개발자 통제), transport layer(OS통제)의 통과문

: end system마다 부착

: 프로세스는 socket을 통해 메시지를 주고 받는다

 

 

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< Addressing process - IP주소 + Port # >

: 메세지를 받기 위해서 프로세스는 identifier(식별자)를 가져야 한다

: host device - unique 32bit IP address

: IP 주소 만으로는 한 host내에서 실행되는 process를 식별 x → 또 다른 식별자 필요 → Port number

예) HTTP: 80, mail server: 25

예) web server로 보내는 HTTP message의 식별자 - IP주소: 128.119.245.12, Port #: 80

 

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< Application-layer protocol이 정의하는 것 >

- 메세지의 종류: request, reponse

- 메세지의 syntax(문법): 어떤 field가 존재하는 지, 어떻게 구분할 지

- 메세지의 semantics(의미)

- rules: 메세지를 언제, 어떻게 보내고 받을 지

 

*open protocol

: RFCs(Request for Comments)로 정의 → 누구나 프로토콜 definition에 접근 가능

 

*RFCs: 국제 인터넷 표준화 기구에서 관리 / "RFC-일련번호"

: interoperability(상호 운용성) 제공 → HTTP(web기반), SMTP(메일 전송)

 

*proprietary protocols(독점 프로토콜: 개인이나 조직이 마음대로 만든 규정) → skype, zoom

 

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< 앱에 필요한 transport service >

1) data integrity (데이터 온전성, 유실 x)

: file transfer, web transfer - 100%의 데이터 전송 신뢰성을 요구

: audio, video - tolerate some loss

 

2) timing

: internet telephony, interactive games - 낮은 delay를 요구

 

3) throughput (처리량)

: multimedia - 최소한의 처리량을 요구

: elastic apps (email, FTP, web transfer) - 모든 throughput 사용 

 

4) security

: encryption(암호화), data integrity(데이터 무결성)

: http - secure x / https - secure o

 

Transport service requirements: common apps

 

Internet transport protocols services

 

- SIP - call setup → TCP 적합

- RTP - 오디오 → UDP 적합

 

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< Vanilla TCP & UDP sockets >

* vanilla - 아무 것도 안한 상태

: encryption(암호화) x

: 소켓으로 전송된 cleartext passwords는 cleartext로 인터넷을 통과

 

 

< TLS(Transport Layer Security) >

: 암호화된 TCP 연결 제공 (encryption)

: data integrity (데이터 무결성)
: end-point 인증

: 앱 → TLS 라이브러리 사용 / TLS 라이브러리 → TCP 사용

: TLS socket API - 소켓으로 전송된 cleartext → 암호화된 인터넷 (Ch.8)

 

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교재는 Data and Computer Communications를 참고하였고, 자료는 이화여자대학교 이형준 교수님의 정보통신공학 강의에서 가져온 것입니다.