신입 개발자 기술면접 : 네트워크 01

🗣️ IP, Domain 이 각각 뭔가요? 

 

IP는 Internet Protocol의 약어로, 인터넷 망을 통해 패킷을 전달하는 프로토콜입니다. 비연결성과 비신뢰성의 특징을 가지는데요, 비연결성은 패킷을 보내는 길을 정하지 않는 것이고 비신뢰성은 패킷의 완전한 전달을 보장하지 않는 것입니다.

 

또한 IP 는 인터넷에 연결되어 있는 모든 장치를 식별할 수 있도록 부여되는 고유의 주소이며, 이에 문자로 주소를 부여해 이름을 단 것을 도메인이라고 합니다.

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🗣️ DNS란 무엇인가요?

 

Domain Name Server의 약어로, 문자로 표현한 도메인 주소와 IP주소 사이 변환을 담당하는 시스템 혹은 서버를 의미합니다. 

 

DNS는 다음과 같은 순서로 동작하는데요, 첫번째로 URL을 입력하면 ISP가 관리하는 DNS해석기에 요청을 라우팅시킵니다. 그 다음 DNS 해석기가 루트 서버에 top-level의 서버 주소를 요청하구요, 그 다음에 top-level에서 second-level, second-level에서 sub DNS Server. 이렇게 해서 최종적으로 IP 주소를 얻게 됩니다.

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🗣️ www.google.com 도메인을 브라우저에 입력했을 때 일어나는 일을 순차적으로 설명해주세요.

 

1) www.google.com 을 브라우저 주소창에 입력합니다.

2) 브라우저는 캐싱된 DNS 기록 (브라우저 캐시, OS 캐시, 라우터 캐시, ISP 캐시) 을 통해 해당 도메인 주소에 대응되는 IP주소가 있는지 확인합니다.

3) 요청한 URL이 캐시에 없는 경우, ISP의 DNS 서버가 www.google.com 을 호스팅하고 있는 서버의 IP주소를 찾기 위해 DNS Query를 보내 찾습니다.

4) 브라우저는 www.google.com 에 해당하는 IP 주소를 획득해 해당 서버와 TCP 연결을 시도합니다. (3-way handshake)

5) TCP 연결이 완료되면, 브라우저가 웹 서버에 HTTP Request를 보냅니다.

6) 서버는 해당 Request를 처리하고 Response를 생성해 브라우저에게 보냅니다.

7) 브라우저는 해당 Response를 읽어들여 사용자에게 보여줍니다.

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🗣️ TCP Handshaking 이 무엇인가요?

 

TCP는 신뢰성있는 전송을 위해 1:1로 서로 잘 연결되었음을 확인하는 과정을 거칩니다. 이 과정이 바로 3-way handshaking이라고 부릅니다.

 

1) Client가 Server에게 접속 요청 SYN 패킷을 보냅니다.

2) 서버는 SYN 패킷을 받고, 해당 요청을 수락하는 ACK와 Client와 연결하겠다는 SYN 패킷을 동시에 보냅니다.

3) Client는 서버에게 확인 응답으로 ACK 패킷을 보냅니다.

 

이처럼, 서버와 클라이언트 모두가 SYN와 ACK를 서로 주고 받는 과정을 완료하면 비로소 연결이 되었다고 말할 수 있습니다.

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🗣️ 그렇다면 TCP Connection을 해제하는 경우는 어떤가요?

 

3-way handshaking이 아닌, 4-way handshacking을 진행합니다.

 

1) Client가 Server에게 FIN 신호를 보냅니다.

2) Server는 Client가 보내온 FIN 신호에 응답하는 ACK 신호를 보냅니다.

3) Server는 Client에게 FIN 신호를 보냅니다.

4) Client는 Server가 보내온 FIN 신호에 응답하는 ACK 신호를 보냅니다.

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🗣️ 4-way handshaking 을 사용하는 이유는 뭔가요?

 

Client는 Server에게 데이터 요청을 모두 보냈다 하더라도, Server는 Client에게 보내야 할 데이터가 남아있을 수 있기 때문에 FIN과 ACK를 한 번에 보내지 않고, 서버 측에서 보낼 데이터마저 다 보냈을 경우 FIN 메시지를 보냅니다.

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🗣️ 그렇다면, Server가 Client에게 FIN 플래그를 전송하기 전에 전송한 패킷이 지연이나 유실로 인해 재전송이 일어나 FIN 패킷보다 늦게 도착하면 어떻게 처리를 하나요?

 

이런 일을 방지하기 위해서, Server로부터 Client가 FIN 플래그를 받더라도 바로 세션을 종료시키지 않고 일정시간 잉여 패킷을 기다리는 과정을 거칩니다.

 

4-way handshaking 의 4번째 과정 "Client는 Server가 보내온 FIN 신호에 응답하는 ACK 신호를 보낸다" 이후에요!

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🗣️ 포트가 무엇이고, 소켓이 무엇인가요?

 

포트는 네트워크를 통해 데이터를 주고받는 프로세스를 식별하기 위해서 호스트 내부적으로 프로세스가 할당받는 고유한 값입니다. 하나의 IP 주소 내에 개별적으로 부여된 통신 프로세스입니다.

 

소켓은 네트워크 상에서 동작하는 프로그램 간 통신의 종착점으로, 두 시스템 사이의 네트워크 연결을 나타내는 객체입니다. 소켓을 열기 위해서는 IP, 포트 번호, 프로토콜이 필요하며, 송수신자 모두 소켓을 열어야 합니다. 하나의 프로세스가 같은 포트를 가지고 여러개의 소켓을 열 수 있습니다.

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🗣️ TCP 의 특징이 무엇인가요?

 

TCP는 연결형 서비스로, 데이터를 보내기 전에 송신부와 수신부 간 연결을 확인합니다. 이 과정에서 패킷을 어떤 가상 회선으로 보낼 것인지 결정해 가상 회선 방식으로 패킷 교환이 이루어집니다. 따라서 패킷의 전송 순서가 보장됩니다. 또한, 송신부와 수신부 간에 1:1 통신이 이뤄지며 패킷 수신 여부를 확인합니다. 이는 데이터의 신뢰성을 보장하지만, 속도가 느리다는 단점이 있습니다. 이러한 특징 때문에 데이터의 신뢰성을 보장해야 하는 HTTP 통신, 이메일 전송, 파일 전송 등에 사용됩니다.

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🗣️ UDP의 특징이 무엇인가요?

 

UDP는 송신부와 수신부의 연결이 보장되지 않는 비연결형 서비스로, 패킷을 하나의 회선이 아닌 서로 다른 회선으로 보낼 수 있는 데이터그램 패킷 교환 방식을 이용합니다. 그래서 송신부에서 보낸 패킷의 순서와 수신부에서 받은 패킷의 순서가 보장되지 않습니다. 또한, 패킷의 수신 여부를 확인하지 않습니다. 따라서 데이터의 신뢰성은 낮지만, 전송 속도가 빠릅니다.

 

하지만 빨랐죠... .

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🗣️ TCP, UDP 차이점이 무엇인가요?

 

TCP와 UDP는 전송 프로토콜이지만 다른 특징을 가지고 있습니다. TCP는 데이터의 신뢰성이 높은 연결형 서비스로, 패킷을 하나의 가상 회선으로 전송합니다. 따라서 패킷의 전송 순서를 보장하고 패킷의 수신 여부를 확인합니다. 반면 UDP는 비연결형 서비스로, 데이터그램 방식을 이용해 패킷을 교환하므로 패킷의 전송 순서가 보장되지 않으며 수신 여부 또한 확인하지 않습니다. 따라서 TCP는 신뢰성이 높고 속도가 느린 반면 UDP는 신뢰성이 낮고 속도가 빠릅니다.

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🗣️ HTTP 란 무엇인가요?

 

HyperText Transfer Protocol 의 약어로, 인터넷에서 데이터를 전송하기 위한 클라이언트-서버 구조의 요청/응답 프로토콜입니다. TCP/IP 4계층에서 응용 계층에 속합니다. HTTP는 비연결성 (connectionless) 과 무상태 (stateless)라는 두가지 특징이 있습니다. 첫 번째로 비연결성은 클라이어트의 요청에 대해 서버가 응답한 후 바로 연결을 끊는다는 것입니다. 이를 보완하기 위해 HTTP Keep Alive를 사용합니다. 두 번째로 무상태는 서버에서 클라이언트의 상태에 대한 데이터를 저장하지 않는다는 것입니다. 하지만 이 '상태'에 대한 저장이 필요한 경우가 있어서 쿠키와 세션을 사용합니다.

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🗣️ HTTP의 Keep-alive 헤더에 대해 설명해 주세요.

 

HTTP는 매번 연결을 끊고 새로 생성합니다. HTTP Keep Alive는 HTTP 프로토콜의 연결을 정해진 시간 동안 유지하는 방식으로, 정해진 시간이 끝나면 연결을 해제합니다. 

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🗣️ HTTP Keep Alive 를 TCP Keep Alive 와 함께 설명해 주세요.

 

HTTP Keep Alive와 TCP Keep Alive 모두 클라이언트와 서버 간에 연결을 유지하기 위한 방법입니다. HTTP Keep Alive는 HTTP 프로토콜의 연결을 정해진 시간 동안 유지하는 방식으로, 정해진 시간이 끝나면 연결을 해제합니다.

 

반면 TCP Keep Alive는 3-way handshaking으로 연결된 세션을 계속 유지하기 위한 방식으로, 일정 시간 동안 패킷 교환이 없으면 연결 유지 여부를 확인하는 패킷을 던집니다. 이에 대해 응답이 있으면 추가로 일정 시간 동안 연결을 유지합니다. 이러한 방식을 통해 클라이언트와 서버 간에 불필요한 연결과 해제의 반복을 줄일 수 있습니다.

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🗣️ 쿠키🍪와 세션의 차이점을 설명해 보세요.

 

쿠키🍪와 세션 모두 HTTP 통신의 특징인 비연결성과 무상태의 단점을 보완하기 위해 사용합니다. 쿠키는 브라우저에 저장되는 키와 값이 들어 있는 데이터 파일입니다. 이는 서버에서 클라이언트에 대한 정보를 저장하지 않아도 쿠키를 이용해 정보를 재사용할 수 있게 합니다. 예를 들어, 웹 사이트의 로그인 인증 정보, 온라인 쇼핑몰의 장바구니 정보 등이 있습니다.

세션은 쿠키와 비슷하게 데이터를 저장하는 방식이지만 키와 값은 클라이언트에, 데이터는 서버에 저장해서 쿠키보다 보안에 강하다는 특징이 있습니다. 

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🗣️ HTTP, HTTPS 의 차이점이 무엇인가요?

 

HTTPS 와 달리 HTTPS 에는 보안 계층의 암호화 프로토콜인 SSL/TLS (Secure Socket Layer/Transport Socket Layer)가 있어서 전송하려는 데이터를 암호화해 보호할 수 있습니다. 이러한 특징은 인터넷 쇼핑이나 인터넷 뱅킹 등 민감한 정보를 사용하는 웹 사이트에서 중요한 요소입니다. 그래서 크롬, 사파리 등의 웹 브라우저에서는 SSL/TLS 를 지원합니다. 이외에도 HTTP는 80번 통신 포트를 사용하지만, HTTPS는 443번 통신 포트를 사용한다는 점이 다릅니다.

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🗣️ REST API, RESTful 하다는 것이 무엇인가요?

 

REST는 HTTP URI를 통해 자원을 명시하고 HTTP Method를 통해 자원을 처리 (CRUD연산) 하도록 설계된 아키텍처입니다.

이러한 REST를 기반으로 만든 API를 REST API라고 부릅니다. 

 

RESTful 하다는 것은, REST 원리를 잘 따르는 시스템을 RESTful 하다고 표현합니다.

REST 원리에는 다양한 조건들이 포함되어있습니다.

• URI 작성 조건
• HTTP Method로 행위 표현
• self-descriptive
• HATEOAS 등등.

HTTP의 자원을 제대로 활용하고 있지 않다면 REST하지 않다고 할 수 있습니다.

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🗣️ REST의 장단점을 설명해 보세요.

 

REST는 웹에서 데이터를 주고받기 위한 아키텍처입니다. URI로 자원을 명시하고, HTTP메서드로 CRUD 연산을 합니다. 그리고 HTTP를 따르는 모든 플랫폼에서 별도의 인프라 구축 없이 REST를 사용할 수 있습니다. 그래서 웹 이외에도 iOS, Android 등 다양한 플랫폼과 디바이스가 등장하면서 범용으로 사용할 수 있다는 장점이 부각되고 있습니다. 하지만 HTTP 메서드를 사용해야 해서 사용 가능한 연산이 한정적이라는 단점이 있습니다.

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🗣️ 로드밸런싱 (Load Balancing, 부하분산) 이 뭔가요?

 

서버의 부하를 분산시켜주는 시스템입니다. 클라이언트와 서버 풀 사이에 위치하며 한 대의 서버로 부하가 집중되지 않도록 트래픽을 관리해 각각이 서버가 최적의 퍼포먼스를 보일 수 있도록 합니다. 여러 대의 서버를 두고 서비스를 제공할 때 분산 처리 시스템에 필요한 기술입니다. 크게 L4 로드밸런서와, L7 로드밸런서가 있는데요. L4 로드밸런서는 4계층 이하의 정보를 가지고 로드를 분산해줍니다. 특히 MAC 주소, IP 주소, 포트정보를 가지고 트래픽을 분산해주고요. L7 로드밸런서는 응용 계층의 정보를 가지고 로드를 분산해줍니다. 패킷 내용을 확인하고 분석해서 DDoS와 같은 비정상적인 트래픽도 필터링할 수 있습니다.

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🗣️ OSI 7 Layer의 각 계층에 대해 설명해 주세요.

 

OSI 7계층은 인터넷에서 통신하기 위해서 네트워크 통신을 표준화한 모델로, 통신 시스템을 7단계로 나누어 설명한 것입니다. 통신이 일어나는 과정을 단계별로 파악하기 위해 나뉘어졌습니다.

응용계층, 표현계층, 세션계층, 전송계층, 네트워크계층, 데이터 링크계층, 그리고 물리 계층이 있습니다. 밑에서부터 P D N T S P A

일반적으로 상위 계층의 프로토콜은 소프트웨어로, 하위 계층의 프로토콜은 하드웨어로 구현됩니다.

 

🗣️ 단계별로 자세히 설명해 주세요.

 

• 7계층 (Application Layer, 응용계층) : 최종 목적지로 응용 프로그램과 연관해 서비스를 수행하는 계층입니다. UI를 제공합니다. HTTP, FTP, DNS등이 7계층에 속합니다.
• 6계층 (Presentation Layer, 표현계층) : 데이터 압축 혹은 변환이 이뤄지는 계층으로, 데이터의 형식을 정의합니다. JPEG, MPEG등이 6계층에 속합니다.
• 5계층 (Session Layer, 세션계층) : 데이터가 통신하기 위한 논리적 연결을 담당하는 계층으로, 세션을 생성해 통신합니다. API나 Socket이 5계층에 속합니다.
• 4계층 (Transport Layer, 전송계층) : 종단 간 사용자들에게 신뢰성있는 데이터를 전달하는 계층입니다. 각 데이터의 단위는 세그먼트입니다. TCP와 UDP가 4계층에 속합니다.
• 3계층 (Network Layer, 네트워크계층) : IP를 지정하고 라우터로 경로를 선택해 네트워크를 통해 데이터를 전달하는 계층입니다. 각 데이터의 단위는 패킷입니다. Router가 3계층에 속합니다.
• 2계층 (Datalink Layer, 데이터링크계층) : 신뢰성 있는 전송을 위해 에러 검출, 흐름제어를 담당하며 데이터의 물리적인 전송이 일어나는 계층입니다. 데이터의 단위는 프레임입니다. Ethernet이 2계층에 속합니다.
• 1계층 (Physical Layer, 물리계층) : 데이터를 전기 신호로 변경하는 계층으로, 데이터 단위는 비트입니다.

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🗣️ OSI 7 Layer를 쓰지 않고 TCP/IP 4계층을 쓰는 이유를 설명해 주세요.

 

OSI 모델이 실무적으로 이용하기에 복잡한 탓에 실제 인터넷에서는 이를 단순화한 TCP/IP 4계층이 사용되고 있습니다.

응용계층, 전송계층, 인터넷계층, 네트워크 인터페이스 계층이 있습니다. 밑에서부터 N I T A

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🗣️ 라우터와 스위치, 라우터와 게이트웨이의 차이에 대해 설명해 주세요.

 

라우터는, 다양한 네트워크를 연결하는 장치로 IP주소가 사용되고 네트워크 계층에 속합니다.

스위치는, 다양한 장치를 동시에 연결하는 장치로 MAC 주소가 사용되고 데이터 링크 계층에 속합니다.

라우터는 목적지가 불명확한 데이터가 들어오면 데이터를 폐기하지만,

스위치는 브로드캐스팅을 한다는 차이점도 있습니다.

 

게이트웨이는 이종 프로토콜 및 네트워크 간 통신을 가능하게 하며 다른 네트워크로 들어가는 문 역할을 하는 네트워크 포인트입니다.

라우터는 주로 LAN과 WAN을 연결(layer3)하는데 많이 사용되며,

게이트웨이는 프로토콜이 다른 네트워크를 연결(layer4)할 때 주로 사용합니다.

요즘에는 라우터와 게이트웨이 기능이 같이 있는 장비를 많이 사용하는 추세입니다.

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🗣️ Proxy Server 가 무엇인가요?

 

프록시 서버는 서버와 클라이언트 사이 클라이언트를 대신하여 서버에 요청과 응답을 전달하는 서버입니다. 애플리케이션 계층(7)에서 동작합니다. 

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🗣️ 전송 계층과 데이터링크 계층 모두 신뢰성 관련 기능을 제공하는데, 어떤 차이가 있나요?

 

전송계층은 논리적으로 연결된, 종단간의 호스트에 신뢰성 관련 기능(흐름제어, 혼잡제어, 오류제어)를 제공합니다.

데이터링크 계층은 물리적으로 연결된 호스트 사이의 전송으로 직접 묶여있는 호스트-노드 혹은 노드-노드 간의 신뢰성 관련 기능(오류제어, 흐름제어, 회선제어)를 제공합니다.

 

한 줄 요약 : 전송계층은 논리적 연결 (종단간 호스트) / 데이터링크 계층은 물리적 연결 (인접한 노드 or 호스트)

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🗣️ 전송 계층이 데이터 분실을 확인하는 방법에 대해 설명해 주세요.

 

전송계층에선 데이터를 '패킷' 단위로 쪼개어 같은 목적지로 전송합니다. 패킷에 각각 번호를 부여해 목적지에서 패킷을 재조립해서 패킷의 분실 여부를 확인합니다

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Reference

 

https://velog.io/@min9288/%EB%B0%B1%EC%97%94%EB%93%9C-%EA%B0%9C%EB%B0%9C-%EB%A9%B4%EC%A0%91-%EC%A7%88%EB%AC%B8%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC

https://hoons-dev.tistory.com/94

https://juran-devblog.tistory.com/206