CS 기술 면접 질문 정리 - 네트워크

1. OSI 7 계층이란 무엇인가요

: OSI 7 계층은 네트워크 통신이 일어나는 과정을 7단계로 나눈 국제 표준화 기구(ISO)에서 정의한 네트워크 표준 모델로, 서로 다른 통신 규격을 가진 네트워크를 호환하기 위해 만들어졌다.

 

계층별로 역할을 분리해서 각 계층이 독립적으로 기능을 수행하고, 계층 간 통신을 통해 전체 통신 프로세스를 가능하게 한다. 네트워크 통신 과정을 단계별로 파악할 수 있으며, 문제가 발생했을 때도 문제 계층을 빠르게 파악할 수 있다. 또한 네트워크 통신에 필요한 HW와 SW를 표준화함으로써, 서비스나 기기 간 호환을 가능하게 한다.

 

현재 사용 중인 산업 표준 네트워크 모델은 TCP/IP 계층이다. OSI 모형이 아니라 TCP/IP가 산업 표준인 이유는 TCP/IP가 OSI보다 더 먼저 사용되었기 때문이다.

 

[각 계층 정의]

2. TCP와 UDP를 설명하고 각각의 장단점을 말하세요.

: TCP와 UDP는 전송계층에서 사용되는 전송 프로토콜이다.

 

TCP는 인터넷상에서 데이터를 메세지의 형태로 보내기 위해 IP와 함께 사용하는 프로토콜이다. 애플리케이션에게 신뢰적이고 연결지향성 서비스를 제공한다. 일반적으로 TCP와 IP는 함께 사용되며 IP는 배달을, TCP는 패킷의 추적 및 관리를 한다. TCP는 연결형 서비스로, 신뢰적인 전송을 보장하기에 handshaking하고 데이터의 흐름제어와 혼잡제어를 수행합니다. 하지만 이러한 기능으로 인해 TCP의 속도는 느리다. 

 

UDP는 데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 비연결형 프로토콜이다. 할당되는 논리적인 경로가 없고 각각의 패킷이 다른 경로로 전송되고 이 각각의 패킷은 독립적인 관계를 지니게 되는데, 이렇게 데이터를 서로 다른 경로로 독립 처리하는 프로토콜을 UDP 라고 한다.

UDP는 연결을 설정하고 해제하는 과정이 존재하지 않는다. 서로 다른 경로로 독립적으로 처리함에도 패킷에 순서를 부여하여 재조립하거나 흐름제어 및 혼잡제어를 수행하지 않아 속도가 빠르며 네트워크 부하가 적다는 장점이 있지만 데이터 전송의 신뢰성이 낮다. 연속성이 중요한 실시간 서비스(스트리밍)에 좋다.

 

3. HTTP와 HTTPS의 차이점을 말하세요.

: HTTP는 암호화가 추가되지 않았기 때문에 보안에 취약한 반면, HTTPS는 안전하게 데이터를 주고받을 수 있다.

하지만 HTTPS를 이용하면 암호화/복호화의 과정이 필요하기 때문에 HTTP보다 속도가 느리다. 또한 HTTPS는 인증서를 발급하고 유지하기 위한 추가 비용이 발생한다.

 

4. 쿠키와 세션 사용하는 이유와 차이점을 말하세요.

: HTTP 프로토콜의 특성이자 약점을 보완하기 위해서 쿠키 또는 세션을 사용한다. 기본적으로 HTTP 프로토콜 환경은 "connectionless, stateless"한 특성을 가지기 때문에 서버는 클라이언트가 누구인지 매번 확인해야합니다. 이 특성을 보완하기 위해서 쿠키와 세션을 사용하한다.

 

쿠키는 브라우저 로컬에 저장되는 키와 값이 들어있는 작은 데이터 파일로, 사용자 인증이 유효한 시간을 명시할 수 있으며, 유효 시간이 정해지면 브라우저가 종료되어도 인증이 유지된다. 쿠키는 클라이언트의 상태 정보를 로컬에 저장했다가 참조한다.

 

반면 세션은 사용자 정보 파일을 브라우저에 저장하는 쿠키와 달리 세션은 서버 측에서 관리한다. 서버에서는 클라이언트를 구분하기 위해 세션 ID를 부여하며 웹 브라우저가 서버에 접속해서 브라우저를 종료할 때까지 인증상태를 유지합니다.

 

세션은 사용자에 대한 정보를 서버에 두기 때문에 쿠키보다 보안에 좋지만, 사용자가 많아질수록 서버 메모리를 많이 차지한다. 즉 동접자 수가 많은 웹 사이트인 경우 서버에 과부하를 주게 되므로 성능 저하의 요인이 된다. 쿠키는 쿠키에 정보가 있기 때문에 서버에 요청 시 속도가 빠르고 세션은 정보가 서버에 있기 때문에 처리가 요구되어 비교적 느린 속도를 낸다.

 

5. 127.0.0.1과 local host가 무엇을 의미하나요?

: 루프백(loopback) 혹은 로컬호스트 주소(localhost)라고도 불린다. 만약 목적지 IP 주소를 127.0.0.1로 설정하게 되면 A의 네트워크 계층은 이 패킷을 외부로 전송하지 않는다. 즉 자신이 송신한 패킷을 그대로 수신한 효과를 준다. 예약된 주소로 할당할 수 없는 주소이며 자체 IP에서 할당 작동하여 인터넷이 연결되어있지 않아도 작동한다. 127.0.0.1을 치기 귀찮아서 localhost를 쓰게되었다.

 

6. 포트란 무엇인지, 사용하는 이유와 함께 설명하세요.

: 통신을 해야하는 프로세스는 각자 자신의 Port를 가지고 있고, 해당 Port를 통해 데이터를 받는다. Port 정보를 통해 어떤 프로세스가 메세지를 받아야 하는지 알 수 있다. Port는 TCP 계층에서 추가된다.

 

사용하는 이유 : IP Address만을 이용해 컴퓨터로 데이터를 보낸다면 컴퓨터는 그 데이터를 받지만, 문제는 그 데이터가 어느 프로세스에서 처리되어야 하는 것인지를 알 수가 없다. 따라서 포트를 사용한다.

 

7. REST API란 무엇인가요?

: REST한 방식으로 데이터를 상호교환하게 설계된 API를 말합니다. 풀어말하면 HTTP를 잘사용하기위해, URI와 HTTP메소드를 사용해서, URL로 어떤 자원에 접근할 것인지, 메소드로 어떤 행위를 할것인지 표현하여 설계된 API를 말합니다.

여기서 REST란 REST란, HTTP를 잘사용하기 위한 아키텍쳐 스타일로, REST는 URI와 HTTP 메소드를 사용해서 자원과 행위를 표현합니다.

 

REST API의 장점은 보기 좋고(URL만 보고 어떤 자원에 접근할 것인지, 메소드를 보고 어떤 행위를 할지 알 수 있음), 자원을 아낄 수 있고(1개의 URI로 4개의 행위(CRUD)를 명시), stateless한 상태를 유지(다양한 브라우저와 모바일에서 통신할 수 있도록 함, 클라이언트가 서버에 종속적이지 않아도 되기때문에 scale out한 상황에서도 용이)할 수 있다는 것 입니다.

8. CORS란?

: CORS(Cross-Origin Resource Sharing)는 출처가 다른 자원들을 공유한다는 뜻으로, 한 출처에 있는 자원에서 다른 출처에 있는 자원에 접근하도록 하는 개념이다. 직역하면, 교차되는 출처 자원들의 공유이다. 다른 출처에 있는 자원을 요청한다고 하면, 이를 교차 출처 요청이라고 부른다.

 

+ Protocol + Host + Port 3가지가 같으면 동일 출처(Origin)라고 한다.

9. Load Balancing이란?

: 하나의 인터넷 서비스가 발생하는 트래픽이 많을 때 여러 대의 서버가 분산처리하여 서버의 로드율 증가, 부하량, 속도저하 등을 고려하여 적절히 분산처리하여 해결해주는 서비스입니다.

 

로드 밸런싱 기법은 여러 가지가 있다. 서버의 능력을 고려하여 분배해야 하기 때문에 서버의 상황에 맞춰 적절한 방법을 선택해야 한다.

• 라운드로빈 방식(Round Robin Method)
• 서버에 들어온 요청을 순서대로 돌아가며 배정하는 방식이다. 클라이언트의 요청을 순서대로 분배하기 때문에 여러 대의 서버가 동일한 스펙을 갖고 있고, 서버와의 연결(세션)이 오래 지속되지 않는 경우에 활용하기 적합하다.
• 가중 라운드로빈 방식(Weighted Round Robin Method)
• 각각의 서버마다 가중치를 매기고 가중치가 높은 서버에 클라이언트 요청을 우선적으로 배분한다. 주로 서버의 트래픽 처리 능력이 상이한 경우 사용되는 부하 분산 방식이다. 예를 들어 A라는 서버가 5라는 가중치를 갖고 B라는 서버가 2라는 가중치를 갖는다면, 로드 밸런서는 라운드로빈 방식으로 A 서버에 5개 B 서버에 2개의 요청을 전달한다.
• IP 해시 방식(IP Hash Method)
• 클라이언트의 IP 주소를 특정 서버로 매핑하여 요청을 처리하는 방식이다. 사용자의 IP를 해싱해(Hashing, 임의의 길이를 지닌 데이터를 고정된 길이의 데이터로 매핑하는 것, 또는 그러한 함수) 로드를 분배하기 때문에 사용자가 항상 동일한 서버로 연결되는 것을 보장한다.
• 최소 연결 방식(Least Connection Method)
• 요청이 들어온 시점에 가장 적은 연결상태를 보이는 서버에 우선적으로 트래픽을 배분한다. 자주 세션이 길어지거나, 서버에 분배된 트래픽들이 일정하지 않은 경우에 적합한 방식이다.
• 최소 응답 시간 방식(Least Response Time Method)
• 서버의 현재 연결 상태와 응답 시간(Response Time, 서버에 요청을 보내고 최초 응답을 받을 때까지 소요되는 시간)을 모두 고려하여 트래픽을 배분한다. 가장 적은 연결 상태와 가장 짧은 응답 시간을 보이는 서버에 우선적으로 로드를 배분하는 방식이다.

 

10. HTTP의 GET과 POST 메소드를 설명하세요.

: GET은 서버로부터 정보를 조회하기 위해 설계된 메소드입니다. GET은 요청을 전송할 때 필요한 데이터를 Body에 담지 않고, 쿼리스트링을 통해 전송합니다. URL의 끝에 ?와 함께 이름과 값으로 쌍을 이루는 요청 파라미터를 쿼리스트링이라고 부릅니다. 만약, 요청 파라미터가 여러 개이면 &로 연결합니다. 쿼리스트링을 사용하게 되면 URL에 조회 조건을 표시하기 때문에 특정 페이지를 링크하거나 북마크할 수 있습니다.

 

POST는 리소스를 생성/변경하기 위해 설계되었기 때문에 GET과 달리 전송해야될 데이터를 HTTP 메세지의 Body에 담아서 전송합니다. HTTP 메세지의 Body는 길이의 제한없이 데이터를 전송할 수 있습니다. 그래서 POST 요청은 GET과 달리 대용량 데이터를 전송할 수 있습니다. 

 

11. https://www.google.com/ 을 접속할 때 일어나는 일

사용자가 웹 브라우저를 통해 google.com 을 입력하면 URL 주소 중 도메인 네임 부분을 DNS 서버에서 검색한다. DNS 서버에서 해당 도메인 네임에 해당하는 IP 주소를 찾아 사용자가 입력한 URL 정보와 함께 전달한다. 브라우저는 HTTP 프로토콜을 사용하여 요청 메시지를 생성하고 HTTP 요청 메시지는 TCP/IP 프로토콜을 사용하여 서버로 전송된다. 서버는 response 메시지를 생성하여 다시 브라우저에게 데이터를 전송한다. 브라우저는 response를 받아 파싱하여 화면에 렌더링한다.