[웹서비스 개발 기초] 01. 클라이언트-서버 아키텍처

# 학습 목표

• 클라이언트-서버 콘셉트를 이해할 수 있다.
  • 클라이언트-서버 아키텍처를 이해할 수 있다.
  • HTTP를 이용한 클라이언트-서버 통신을 이해할 수 있다.
  • API의 개념을 이해할 수 있다.

 

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# 학습 내용

1.  클라이언트-서버 아키텍처

• 아키텍처 패턴
  • 개념
    • 아키텍처 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제
  • 장점
    • 시행 착오를 줄여 개발 시간을 단축시키고, 고품질의 소프트웨어를 생산할 수 있음
    • 검증된 구조로 개발하므로 안정적인 개발 가능
    • 이해관계자들이 공통된 아키텍처를 공유할 수 있어 의사소통이 간편
    • 시스템 구조 이해가 쉬워 개발 참여하지 않은 사람도 손쉽게 유지보수 수행 가능
    • 시스템 특성을 개발 전에 예측 하는 것이 가능
  • 종류

    종류	내용
    레이어 패턴	- 시스템을 계층으로 구분하여 구성 - 각각 서브시스템들이 계층 구조를 이룸 - 상위 계층이 하위 계층에 대한 서비스 제공자가 되고 하위 계층은 상위 계층의 클라이언트가 됨 - 상호작용이 두 계층에서 이루어지므로 유지보수 용이 - 대표적인 예 : OSI 참조 모델
    클라이언트-서버 패턴	- 하나의 서버 컴포넌트와 다수의 클라이언트 컴포넌트로 구성 - 사용자는 클라이언트를 통해서 서버에 요청하고 클라이언트가 응답을 받아 사용자에게 제공하는 방식 - 서버는 클라이언트 요청에 대비해 항상 대기 상태 유지 - 클라이언트, 서버는 요청과 응답을 받기 위해 동기화되는 경우를 제외하고는 서로 독립적
    파이프-필터 패턴	- 데이터스트림 절차의 각 단계를 필터 컴포넌트로 캡슐화해 파이프를 통해 데이터를 전송하는 패턴 - 필터 컴포넌트의 장점: 재사용성, 추가 용이해 확장 용이 - 다양한 파이프라인 구축이 가능 - 주로 데이터 변환, 버퍼링, 동기화 등에 사용 - 대표적인 예 : 유닉스 셸
    모델-뷰-컨트롤러 패턴	- 서브 시스템을 3개 부분으로 구조화하는 패턴  > 모델 : 서브 시스템의 핵심 기능과 데이터 보관  > 뷰 : 사용자에게 정보를 표시  > 컨트롤러 : 사용자로부터 받은 입력 처리 - 각 부분은 분리되어있으므로 독립적으로 개발 작업 수행 가능 - 여러개의 뷰를 만들 수 있으므로 한 개 모델에 대해 여러 뷰를 필요로하는 대화형 애플리케이션에 적합
    마스터-슬레이브 패턴	- 마스터 컴포넌트에서 슬레이브 컴포넌트로 작업 분할 후, 슬레이브 컴포넌트에서 처리 결과를 돌려받는 방식 - 장애 허용 시스템, 병렬 컴퓨팅 시스템에서 주로 활용
    브로커 패턴	- 사용자가 원하는 서비스와 특성을 브로커 컴포넌트에 요청하면 브로커 컴포넌트가 요청에 맞는 컴포넌트와 사용자를 연결 - 분산 환경 시스템에 주로 활용
    피어-투-피어 패턴	- 피어 == 하나의 컴포넌트이자 클라이언트, 서버 역할이 될 수 있음 - 멀티스레딩 방식을 사용
    이벤트-버스 패턴	- 소스가 특정 채널에 이벤트 메시지를 발행하면 해당 채널을 구독한 리스너들이 메시지를 받아 이벤트를 처리 - 주요 4가지 컴포넌트   > 이벤트를 생성하는 소스  > 이벤트를 수행하는 리스너  > 이벤트의 통로인 채널  > 채널들을 관리하는 버스
    블랙보드 패턴	- 모든 컴포넌트들이 공유 데이터 저장소와 블랙보드 컴포넌트에 접근이 가능한 형태 - 컴포넌트들은 검색을 통해 블랙보드에서 원하는 데이터를 찾음 - 해결책이 명확하지 않은 문제 처리에 유용한 패턴 - 음성인식, 차량 식별, 신호 해석에 주로 사용
    인터프리터 패턴	- 프로그램 코드 각 라인을 수행하는 방법을 지정하고 기호마다 클래스를 갖도록 구성 - 특정 언어로 작성된 프로그램 코드를 해석하는 컴포넌트를 설계할 때 사

출처 :시나공 정보처리기사 필기

• 클라이언트-아키텍처 패턴
  • 개요
    

    	클라이언트	서버
    특징	리소스를 사용하는 애플리케이션	리소스를 제공하는 곳
    종류	- 웹 사이트 - 웹 앱 - 스마트폰/태블릿 플랫폼 - 데스크탑 플랫폼	- 파일을 제공하는 파일 서버 - 웹 사이트에서 필요로하는 정보를 제공하는 웹 서버 - 메일 송수신하는 메일 서버 - 데이터베이스

  • 분류

    2-tier	3-tier
    - 클라이언트 <-> 서버 - 클라이언트가 직접 DB에 접근 - 거의 모든 비즈니스 로직을 클라이언트에서 처리 - 비즈니스 로직 변경 시 클라이언트로 프로그램 다시 배포 필요 - 클라이언트가 직접 db 접근하므로 보안에 취약	- 클라이언트 <-> 웹 애플리케이션 서버(웹 서버->WAS) <-> DB - DB 서버를 별도로 구성 - 클라이언트가 직접 DB 접근하지 않고 웹 서버와 프로그램을 경유하여 접근 - 비즈니스 로직 수정 시 클라이언트 수정할 필요 없음 - 비즈니스 로직 모듈화하여 재사용 가능

출처 : https://to-moneyking.tistory.com/64

• 프론트엔드와 백엔드
  • 프론트엔드: 클라이언트와 같이 사용자가 직접 눈으로 보는 상호작용을 할 수 있는 부분을 개발하는 영역
  • 백엔드: 사용자 눈에 보이지 않는 서버 뒤에서 작동하는 부분을 개발하는 영역(DB 등 시스템 설계까지 포함)

 

2. HTTP를 이용한 클라이언트-서버 통신과 API

• 클라이언트와 서버의 통신
  • 개요
    • 요청과 응답을 통해 통신
• 프로토콜
  
  • 개요
    • 네트워크 상에서 노드간 데이터의 송수신을 할 수 있도록 정한 통신 규약
  • 구성 요소
    • 구문 : 데이터의 형식, 부호화, 신호, 레벨등을 규정
    • 의미 : 전송 제어와 오류 관리를 위한 제어 정보를 포함
    • 타이밍 : 기기 간의 통신 속도, 메시지 순서 제어 등을 규정
  • 기능
    • 데이터의 분할
    • 캡슐화
    • 프레이밍
    • 연결 제어
    • 흐름 제어
    • 오류 제어
    • 동기화
    • 전달 순서 제어
    • 다중화
    • 라우팅
    • 주소 부여
  • 주요 프로토콜 종류

    OSI 계층	OSI 이름	TCP 계층	TCP 이름	단위(PDU)	프로토콜	대표 장비
    7	응용 계층	4	응용 계층	data	HTTP, SMTP, SSH, FTP, Telnet, DNS, modbus, SIP, AFP, APPC, MAP
    6	표현 계층			data	ASCII, MPEG, JPEG, MIDI, EBCDIC, XDR, AFP, PAP
    5	세션 계층			data	NetBIOS, SAP, SDP, PIPO, SSL, TLS, NWLink, ASP, ADSP, ZIP, DLC
    4	전송 계층	3	전송 계층	tcp-segment, udp-datagram	TCP, UDP, SPX, SCTP, NetBEUI, RTP, ATP, NBP, AEP, OSPF	게이트웨이
    3	네트워크 계층	2	인터넷 계층	packet	IP, IPX, IPsec, ICMP, ARP, NetBEUI, RIP, BGP, DDP, PLP	라우터
    2	데이터 링크 계층	1	네트워크 인터페이스 계층	frame	Ethernet, Token Ring, AppleTalk, PPP, ATM, MAC, HDLC, FDDI, LLC, ALOHA	브릿지, 스위치
    1	물리 계층			bit	10BASE-T, 100BASE-TX, ISDN, wired, wireless, RS-232, DSL, Twinax	허브, 리피터

  • API
    • 개요
      
      • Application Programming Interface
      •  서버가 클라이언트에게 리소스를 잘 활용할 수 있도록 제공하는 인터페이스
      • 웹에서는 HTTP 프로토콜을 사용하며 주소(URL, URI)를 통해 접근 가
    • API 디자인을 잘 하는 법 
      • RESTFUL API 사용
      • CRUD와 RESTFUL API 메소드

      • 요청	적절한 메소드
        C(Create) 추가	POST
        R(Read) 조회	GET
        U(Update) 갱신	PUT 또는 PATCH (보안상 권장하지 않음)
        D(Delete) 삭제	DELETE (보안상 권장하지 않음)

출처 : 에듀온 유상통 컴퓨터일반(유수 저), http://wiki.hash.kr/index.php/OSI_7_%EA%B3%84%EC%B8%B5