인터넷과 자가서버

1. 학습 목표

1-1. 웹서버 이해를 목표로 인터넷과 자가서버에 관련된 학습 진행

2. 인터넷과 IP주소

2-1. 인터넷: 인터넷 프로토콜을 기반으로 하여 전세계적으로 연결되어 있는 컴퓨터 네트워크 통신
2-2. IP주소(Internet Protocol address): 인터넷에 연결된 기기(컴퓨터)를 식별하는 고유 번호
2-3. IPv4: 32비트로 구성되어 있으며 약 43억개의 주소가 할당 가능하나 시대가 발전함에 따라 부족해짐
     - 0.0.0.0~255.255.255.255 로 이루어짐

3. 도메인주소

3-1. 의미: 인터넷에서 웹사이트를 찾을 수 있는 주소이며 사람이 편리하게 접속할 수 있도록 도움을 줌
3-2. 사람에게 편리성을 제공하기 위한 주소이기 때문에 실제 컴퓨터는 IP주소를 통해 연결함
3-3. DNS(Domain Name System): 네트워크에서 사용되는 네임 서비스의 구조로 도메인주소를 IP주소로 해석하여 컴퓨터가 인식할 수 있도록 하는 시스템

4. IPv6

4-1. 128비트로 구성되어 있으며 무한대에 가까운 IP주소 할당이 가능하여 IPv4의 주소 고갈을 해결할 수 있는 새로운 방안
4-2. IP주소를 수동으로 설정했던 IPv4와 다르게 네트워크에 접속하는 동시에 자동적으로 네트워크 주소를 할당받음
4-3. 기존 64KB에서 제한없이 큰 크기의 패킷을 주고 받을 수 있도록 패킷 크기가 확장됨

5. 사설 IP의 한계

5-1. 자신의 IP주소를 확인한 후 <IP주소 + /index.php>

5-2. 사설IP 사용시 정상적인 접근이 불가능함

6. 유동IP

6-1. 의미: 동적 호스트 설정 통신 규약을 사용하여 사용자의 IP주소가 접속할 때마다 새롭게 바뀌는 방식
6-2. 효과: IP주소를 효율적으로 사용할 수 있으며 IP 고갈을 해결할 수 있는 방안 중 하나임
6-3. 특정 IP주소를 독점하는 고정IP와 반대되는 개념
6-4. 한계점: 대부분 우리가 사용하는 유동IP는 계속 변하기 때문에 네임서버는 변한 IP주소를 파악하기 어려워 접속 과정에서 문제가 생김

7. DDNS(Dynamic DNS)

7-1. 의미: 실시간으로 DNS를 갱신하며 도메인과 호스트의 IP를 지속적으로 동기화하는 작업을 수행함
7-2. IP주소가 바뀌어도 DDNS로 설정한 도메인값은 변하지 않아 유동IP의 한계점을 극복할 수 있음

8. 외부 접속 웹 서버 실습

8-1. Ngrok 설치 -> Ngrok 인증키 받기

8-2. <ngrok config add-authtoken 인증키값> 명령은 프롬프트 창에서 실행하여 인증키값 저장

8-4. <ngrok tcp 서버IP:서버포트> 명령을 프롬프트 창에서 실행하여 웹서버를 외부로 호스팅
     - 172.20.10.4:80 입력

8-5. url을 외부 네트워크에 있는 브라우저 주소창에 입력하여 결과 비교

포트포워딩 방식을 사용하여 웹 브라우저에 접근

기존 IP주소를 사용하여 웹 브라우저에 접근

실습 코드

#include <WiFi.h>
#include <AsyncTCP.h>
#include <ESPAsyncWebSrv.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <DHT.h>

// 실습 환경의 WIFI아이디와 비밀번호로 수정하세요.
const char* ssid = "zineeh";
const char* password = "SMARTDEVICE0417";

#define DHTPIN 18     // DHT 센서에 연결된 디지털 핀

// 사용 중인 센서 유형으로 변경하세요. DHT11, DHT22, DHT21
#define DHTTYPE    DHT11     // 
// 온습도 센서 객체 생성
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// 80번 포트에서 AsyncWebServer 객체 생성
AsyncWebServer server(80);

// DHT 온도 읽기 함수
String readDHTTemperature() {
  // 센서 읽기는 최대 2초가 소요될 수 있습니다. (센서가 매우 느립니다.)
  // 기본값으로 섭씨로 온도 읽기
  float t = dht.readTemperature();
  // 화씨로 온도 읽으려면 매개 변수를 true로 설정
  //float t = dht.readTemperature(true);
  // 읽기 실패 시 조기에 종료하고 다시 시도합니다.
  if (isnan(t)) {
    Serial.println("DHT 센서에서 읽기 실패!");
    return "--";
  }
  else {
    Serial.println(t);
    return String(t);
  }
}

// DHT 습도 읽기 함수
String readDHTHumidity() {
  // 센서 읽기는 최대 2초가 소요될 수 있습니다. (센서가 매우 느립니다.)
  float h = dht.readHumidity();
  if (isnan(h)) {
    Serial.println("DHT 센서에서 읽기 실패!");
    return "--";
  }
  else {
    Serial.println(h);
    return String(h);
  }
}

// 인덱스 HTML 페이지
const char index_html[] PROGMEM = R"rawliteral(
<!DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
  <link rel="stylesheet" 
    href="https://use.fontawesome.com/releases/v5.7.2/css/all.css" 
    integrity=
    "sha384-fnmOCqbTlWIlj8LyTjo7mOUStjsKC4pOpQbqyi7RrhN7udi9RwhKkMHpvLbHG9Sr" 
    crossorigin="anonymous">
  <style>
    html {
      font-family: Arial;
      display: inline-block;
      margin: 0px auto;
      text-align: center;
    }
    h2 { font-size: 3.0rem; }
    p { font-size: 3.0rem; }
    .units { font-size: 1.2rem; }
    .dht-labels {
      font-size: 1.5rem;
      vertical-align: middle;
      padding-bottom: 15px;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <h2>ESP32 DHT Server</h2>
  <p>
    <i class="fas fa-thermometer-half" style="color:#059e8a;"></i>
    <span class="dht-labels">온도</span>
    <span id="temperature">%TEMPERATURE%</span>
    <sup class="units">&deg;C</sup>
  </p>
  <p>
    <i class="fas fa-tint" style="color:#00add6;"></i>
    <span class="dht-labels">습도</span>
    <span id="humidity">%HUMIDITY%</span>
    <sup class="units">&percnt;</sup>
  </p>
</body>
<script>
setInterval(function() {
  // XMLHttpRequest 객체를 사용하여 "/temperature" 엔드포인트로 GET 요청을 전송
  var xhttp = new XMLHttpRequest();
  xhttp.onreadystatechange = function() {
    if (this.readyState == 4 && this.status == 200) {
      // 요청이 완료되고 성공적인 응답을 받았을 때, 온도 값을 업데이트합니다.
      document.getElementById("temperature").innerHTML = this.responseText;
    }
  };
  xhttp.open("GET", "/temperature", true);
  xhttp.send();
}, 2000); // 2초 간격으로 업데이트합니다.

setInterval(function() {
  // XMLHttpRequest 객체를 사용하여 "/humidity" 엔드포인트로 GET 요청을 전송
  var xhttp = new XMLHttpRequest();
  xhttp.onreadystatechange = function() {
    if (this.readyState == 4 && this.status == 200) {
      // 요청이 완료되고 성공적인 응답을 받았을 때, 습도 값을 업데이트합니다.
      document.getElementById("humidity").innerHTML = this.responseText;
    }
  };
  xhttp.open("GET", "/humidity", true);
  xhttp.send();
}, 2000); //2초 간격으로 업데이트합니다.
</script>
</html>
)rawliteral";

// 플레이스홀더를 DHT 값으로 대체하는 함수
String processor(const String& var){
  if(var == "TEMPERATURE"){
    return readDHTTemperature();
  }
  else if(var == "HUMIDITY"){
    return readDHTHumidity();
  }
    return String();
}

void setup(){
  // 디버깅용 시리얼 포트 설정
  Serial.begin(115200);

  dht.begin();

  // Wi-Fi 연결
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Wi-Fi에 연결 중...");
}

// ESP32 로컬 IP 주소 출력
Serial.println(WiFi.localIP());

// 루트(/) 웹 페이지 라우팅
server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
  request->send_P(200, "text/html", index_html, processor);
});

// "/temperature" 엔드포인트에 대한 GET 요청 처리
server.on("/temperature", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
  request->send_P(200, "text/plain", readDHTTemperature().c_str());
});

// "/humidity" 엔드포인트에 대한 GET 요청 처리
server.on("/humidity", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
  request->send_P(200, "text/plain", readDHTHumidity().c_str());
});

// 서버 시작
server.begin();
}

void loop(){

}

9. IP, 포트포워딩 요약

10. 참고 자료

IPv6의 확장성과 한계에 관련된 기사
프롬프트창 오류 해결방안
유해 사이트 차단으로 인해 웹 서버 외부 접속이 어려울 때
기존 상태

8주차-웹서버6

<유해 사이트 차단 해지> 하면 접속이 가능해짐

8주차-웹서버7

week_8 (IP&DNS) - JINEEH/SmartDevice_JinHee GitHub Wiki

인터넷과 자가서버

1. 학습 목표

2. 인터넷과 IP주소

3. 도메인주소

4. IPv6

5. 사설 IP의 한계

6. 유동IP

7. DDNS(Dynamic DNS)

8. 외부 접속 웹 서버 실습

9. IP, 포트포워딩 요약

10. 참고 자료

⚠️ GitHub.com Fallback ⚠️

week_8 (IP&DNS) - JINEEH/SmartDevice_JinHee GitHub Wiki

인터넷과 자가서버

1. 학습 목표

2. 인터넷과 IP주소

3. 도메인주소

4. IPv6

5. 사설 IP의 한계

6. 유동IP

7. DDNS(Dynamic DNS)

8. 외부 접속 웹 서버 실습

9. IP, 포트포워딩 요약

10. 참고 자료

⚠️ **GitHub.com Fallback** ⚠️

⚠️ GitHub.com Fallback ⚠️