RS485: RS485는 Recommended Standard 485의 약자로, 산업용 통신 표준입니다. 이 표준은 다중 드롭 네트워크에서 최대 32개의 장치가 하나의 버스에서 통신할 수 있도록 합니다. (N:N 통신)
Modbus: Modbus는 산업용 전자 장치 간의 통신을 위한 프로토콜입니다. Modbus는 마스터-슬레이브 구조를 사용하며, 데이터 전송을 위해 다양한 물리적 매체(RS485, RS232, TCP/IP 등)를 지원합니다
RTU (Remote Terminal Unit): RTU는 Modbus 프로토콜의 전송 모드 중 하나로, Remote Terminal Unit의 약자입니다. RTU 모드는 이진수 형식으로 데이터를 전송하며, 주로 RS485와 같은 직렬 통신에서 사용.
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol): TCP/IP는 인터넷과 같은 네트워크에서 데이터를 전송하기 위한 프로토콜 스택입니다. Modbus TCP/IP는 이 프로토콜 스택을 사용하여 이더넷 네트워크를 통해 데이터를 전송합니다.
RTU와 TCP/IP의 차이점
물리적 계층
RTU는 RS485 또는 RS232와 같은 직렬 통신
TCP/IP는 이더넷 네트워크
데이터 전송 형식
RTU는 데이터를 이진 형식으로 전송
TCP/IP는 데이터를 ASCII 형식으로 인코딩하여 전송
속도와 유연성
RTU는 구현이 더 간단하고 비용이 적음
TCP/IP는 기존의 이더넷 네트워크를 사용하기 때문에 더 빠르고 유연
주소 지정
RTU는 각 장치에 노드 번호를 할당
TCP/IP는 각 장치에 IP 주소를 할당
TCP/IP
패킷 전송 방식: 데이터는 패킷이라는 작은 조각으로 나뉘어 전송되며, 네트워크 경로를 효율적으로 이용합니다. 이 때문에 데이터 충돌이 최소화되고, 각 패킷이 최적의 경로를 선택해 전달될 수 있습니다.
에러 제어: TCP/IP는 데이터 전송 중 발생할 수 있는 오류를 감지하고 수정하는 기능을 내장하고 있어, 데이터 손실이 거의 없습니다.
라우팅 기능: 네트워크 내 여러 경로를 통해 데이터를 전송할 수 있어, 특정 경로에 문제가 생겨도 대체 경로로 데이터를 전송할 수 있습니다. 이는 네트워크 안정성을 높이는 데 크게 기여합니다.
멀티태스킹: 여러 장치가 동시에 통신할 수 있는 능력이 뛰어나며, 대규모 데이터 전송 환경에 최적화되어 있습니다. 예를 들어, 수백 대의 센서가 데이터를 동시에 전송하더라도 네트워크가 효율적으로 처리할 수 있습니다.
확장성: 새로운 장치를 네트워크에 쉽게 추가할 수 있어, 네트워크의 크기를 유연하게 확장할 수 있습니다.
RTU
직렬 통신 방식: RTU는 직렬 통신 방식으로 데이터를 전송하는데, 이는 한 번에 하나의 데이터 스트림만 전송할 수 있어, 대규모 데이터 전송에 비효율적입니다.
낮은 처리 능력: 직렬 통신은 TCP/IP에 비해 데이터 전송 속도가 느립니다. 이는 많은 양의 데이터를 빠르게 전송해야 하는 환경에서는 큰 단점이 됩니다.
오류 처리의 한계: RTU는 기본적으로 오류 감지 및 수정 기능이 부족하며, 수동으로 오류를 처리해야 하는 경우가 많아 데이터 신뢰성이 떨어질 수 있습니다.
확장성 부족: 네트워크에 새로운 장치를 추가하는 과정이 복잡하고, 물리적인 배선 변경이 필요할 수 있습니다. 이는 대규모 네트워크에서는 큰 문제가 될 수 있습니다.
이러한 이유들 때문에 TCP/IP가 대규모 데이터 관리와 네트워크 확장성에서 더 유리하며,
import { z } from 'zod'
export const SignupFormSchema = z.object({
name: z
.string()
.min(2, { message: 'Name must be at least 2 characters long.' })
.trim(),
email: z.string().email({ message: 'Please enter a valid email.' }).trim(),
password: z
.string()
.min(8, { message: 'Be at least 8 characters long' })
.regex(/[a-zA-Z]/, { message: 'Contain at least one letter.' })
.regex(/[0-9]/, { message: 'Contain at least one number.' })
.regex(/[^a-zA-Z0-9]/, {
message: 'Contain at least one special character.',
})
.trim(),
})
export type FormState =
| {
errors?: {
name?: string[]
email?: string[]
password?: string[]
}
message?: string
}
| undefined
사용자 생성 또는 자격 증명 확인
export async function signup(state: FormState, formData: FormData) {
// 1. Validate form fields
// ...
// 2. Prepare data for insertion into database
const { name, email, password } = validatedFields.data
// e.g. Hash the user's password before storing it
const hashedPassword = await bcrypt.hash(password, 10)
// 3. Insert the user into the database or call an Auth Library's API
const data = await db
.insert(users)
.values({
name,
email,
password: hashedPassword,
})
.returning({ id: users.id })
const user = data[0]
if (!user) {
return {
message: 'An error occurred while creating your account.',
}
}
// TODO:
// 4. Create user session
// 5. Redirect user
}
세션 관리
세션의 2가지 유형
Stateless : 세션을 브라우저의 쿠키에 저장 → 보안성이 떨어질 수 있음
Database : 세션을 데이터베이스에 저장 → 안전하지만 리소스 사용 증가
데이터베이스 세션
데이터베이스 세션을 만들고 관리하려면 다음 단계를 따라야 합니다.
세션과 데이터를 저장할 데이터베이스에 테이블을 만듭니다(또는 인증 라이브러리가 이를 처리하는지 확인합니다).
세션을 삽입, 업데이트, 삭제하는 기능을 구현합니다.
사용자의 브라우저에 저장하기 전에 세션 ID를 암호화하고, 데이터베이스와 쿠키가 동기화된 상태를 유지하도록 합니다(권장)
import cookies from 'next/headers'
import { db } from '@/app/lib/db'
import { encrypt } from '@/app/lib/session'
export async function createSession(id: number) {
const expiresAt = new Date(Date.now() + 7 * 24 * 60 * 60 * 1000)
// 1. Create a session in the database
const data = await db
.insert(sessions)
.values({
userId: id,
expiresAt,
})
// Return the session ID
.returning({ id: sessions.id })
const sessionId = data[0].id
// 2. Encrypt the session ID
const session = await encrypt({ sessionId, expiresAt })
// 3. Store the session in cookies for optimistic auth checks
cookies().set('session', session, {
httpOnly: true,
secure: true,
expires: expiresAt,
sameSite: 'lax',
path: '/',
})
}
권한 부여
사용자가 인증되고 세션이 생성되면 애플리케이션 내에서 사용자가 액세스하고 수행할 수 있는 작업을 제어하는 권한 부여를 구현할 수 있습니다.
권한 확인에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.
Optimistic
쿠키에 저장된 세션 데이터를 사용하여 사용자가 경로에 액세스하거나 작업을 수행할 권한이 있는지 확인합니다. 이러한 확인은 UI 요소를 표시/숨기거나 권한이나 역할에 따라 사용자를 리디렉션하는 것과 같은 빠른 작업에 유용합니다.
보안
사용자가 데이터베이스에 저장된 세션 데이터를 사용하여 경로에 액세스하거나 작업을 수행할 권한이 있는지 확인합니다. 이러한 검사는 보다 안전하며 민감한 데이터 또는 작업에 액세스해야 하는 작업에 사용됩니다.
Middleware를 사용한 낙관적 검사(선택 사항)
권한에 따라 미들웨어를 사용하고 사용자를 리디렉션하려는 경우가 있습니다 .
낙관적 검사를 수행하려면 Middleware가 모든 경로에서 실행되므로 리디렉션 논리를 중앙 집중화하고 허가받지 않은 사용자를 사전 필터링하는 좋은 방법입니다.
사용자 간에 데이터를 공유하는 정적 경로를 보호합니다(예: 유료 콘텐츠).
그러나 미들웨어는 사전 페치된 경로를 포함한 모든 경로에서 실행되므로 쿠키에서만 세션을 읽고(낙관적 검사) 성능 문제를 방지하기 위해 데이터베이스 검사를 피하는 것이 중요합니다.
import { NextRequest, NextResponse } from 'next/server'
import { decrypt } from '@/app/lib/session'
import { cookies } from 'next/headers'
// 1. Specify protected and public routes
const protectedRoutes = ['/dashboard']
const publicRoutes = ['/login', '/signup', '/']
export default async function middleware(req: NextRequest) {
// 2. Check if the current route is protected or public
const path = req.nextUrl.pathname
const isProtectedRoute = protectedRoutes.includes(path)
const isPublicRoute = publicRoutes.includes(path)
// 3. Decrypt the session from the cookie
const cookie = cookies().get('session')?.value
const session = await decrypt(cookie)
// 4. Redirect to /login if the user is not authenticated
if (isProtectedRoute && !session?.userId) {
return NextResponse.redirect(new URL('/login', req.nextUrl))
}
// 5. Redirect to /dashboard if the user is authenticated
if (
isPublicRoute &&
session?.userId &&
!req.nextUrl.pathname.startsWith('/dashboard')
) {
return NextResponse.redirect(new URL('/dashboard', req.nextUrl))
}
return NextResponse.next()
}
// Routes Middleware should not run on
export const config = {
matcher: ['/((?!api|_next/static|_next/image|.*\\\\.png$).*)'],
}
미들웨어는 초기 검사에 유용할 수 있지만, 데이터를 보호하는 유일한 방어선이 되어서는 안 됩니다. 대부분의 보안 검사는 데이터 소스에 최대한 가깝게 수행해야 합니다. 자세한 내용은 데이터 액세스 계층을 참조하세요.
데이터 엑세스 계층(DAL) 생성
(• DAL은 데이터베이스와 직접 상호작용하여 데이터를 읽고 쓰는 계층입니다.)
데이터 요청과 권한 부여 논리를 중앙에서 관리하려면 DAL을 만드는 것이 좋습니다.
DAL에는 사용자가 애플리케이션과 상호 작용할 때 사용자의 세션을 확인하는 기능이 포함되어야 합니다. 최소한 이 기능은 세션이 유효한지 확인한 다음 추가 요청을 하는 데 필요한 사용자 정보를 리디렉션하거나 반환해야 합니다.
예를 들어, verifySession() 함수를 포함하는 DAL에 대한 별도 파일을 만듭니다. 그런 다음 React의 캐시를 사용합니다.
