[모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식] 3. HTTP 기본

[모든 것이 HTTP]

• HTTP (HyperText Transfer Protocol)
• HTTP 메세지에 모든 것을 전송
  • HTML, TEXT
  • IMAGE, 음성, 영상, 파일
  • JSON, XML (API) -> 서버끼리 통신할때 사용하는
  • 거의 모든 형태의 데이터 전송 가능
  • 서버간에 데이터를 주고 받을 때도 대부분 HTTP 사용
  • 지금은 HTTP 시대!
  • HTTP/1.1 1997년 : 가장 많이 사용, 우리에게 가장 중요한 버전
• 기반 프로토콜
  • TCP : HTTP/1.1, HTTP/2
  • UDP : HTTP/3
  • 현재 HTTP/1.1 주로 사용
    • HTTP/2, HTTP/3(성능 개선)도 점점 증가
• F12 (오른쪽버튼 프로토콜 확인 가능)
• HTTP 특징
  • 클라이언트 서버 구조
  • 무상태 프로토콜(스테이스리스), 비연결성
  • HTTP 메세지
  • 단순함, 확장 가능

 

[클라이언트 서버 구조]

• 클라이언트 서버 구조
  • Request Response 구조 
  • 클라이언트는 서버에 요청을 보내고 응답을 대기
  • 서버가 요청에 대한 결과를 만들어서 응답
  • 응답이 오면 서버의 응답 결과를 열어서 클라이언트가 동작
  • 클라이언트와 서버를 개념적으로 구분 (클라이언트, 서버 분리하는게 중요)
  • 비즈니스 로직과 데이터를 모두 서버에 넣고 클라이언트는 UI, 사용성에 집중 -> 각각 독립적으로 진화 가능

 

[Stateful, Stateless]

• 무상태 프로토콜 (Stateless) -> HTTP는 이를 지향
  • 서버가 클라이언트의 상태를 보존 X
  • 장점 : 서버 확장성 높음(스케일 아웃)
  • 단점 : 클라이언트가 추가 데이터 전송
  • e.g. 고객이 필요한 데이터를 그때그때 다 넘기므로 점원이 중간에 바뀌어도 문제 없음
•  상태 유지 - Stateful
  • 서버가 클라이언트의 이전 상태를 보존
  • e.g. 점원이 중간에 바뀌면 장애가 남
• Stateful, Stateless 차이
  • 상태 유지 : 중간에 다른 점원으로 바뀌면 안된다.
    (중간에 다른 점원으로 바뀔 때 상태 정보를 다른 점원에게 미리 알려줘야 한다.)
  • 무상태 : 중간에 다른 점원으로 바뀌어도 된다.
    • 갑자기 고객이 증가해도 점원을 대거 투입할 수 있다.
    • 갑자기 클라이언트 요청이 증가해도 서버를 대거 투입할 수 있다.
  • 무상태는 응답 서버를 쉽게 바꿀 수 있다. -> 무한한 서버 증설 가능
•  상태 유지 - Stateful, 항상 같은 서버가 유지되어야 한다.
  • 정보를 계속 유지해야한다.
  • 서버1이 장애가 오면 클라이언트1은 처음부터 다시 해야한다.
• 무상태 - Stateless, 아무 서버나 호출해도 된다.
  • 정보(상태)를 보관하지 않는다.
  • 서버1이 장애가 나면 중계서버가 서버2로 던져버린다.
  • 클라이언트가 필요한 정보를 모두 보내므로 문제없음
• 무상태 - Stateless, 스케일 아웃 - 수평 확장 유리
  • 옆 서버를 쫙 늘리는 것 -> 스케일 아웃
• Stateless 실무 한계
  • 모든 것을 무상태로 설계 할 수 있는 경우도 있고 없는 경우도 있다.
  • 무상태
    • e.g. 로그인이 필요 없는 단순한 서비스 소개 화면
  • 상태 유지
    • e.g. 로그인
  • 로그인한 사용자의 경우 로그인 했다는 상태를 서버에 유지
  • 일반적으로 브라우저 쿠키와 서버 세션 등을 사용해서 상태 유지
  • 상태 유지는 최소한만 사용
  • 클라이언트에서 데이터를 너무 많이 보냄

 

[비 연결성(connectionless)]

• 연결을 유지하는 모델
  • 서버는 연결을 계속 유지, 서버 자원 소모
• 연결을 유지하지 않는 모델
  • TCP/IP 연결하여 요청, 응답 후 TCP/IP 연결 종료
  • 서버는 연결 유지 X, 최소한의 자원 유지
• 비연결성
  • HTTP는 기본이 연결을 유지하지 않는 모델
  • 일반적으로 초 단위의 이하의 빠른 속도로 응답
  • 1시간 동안 수천명이 서비스를 사용해도 실제 서버에서 동시에 처리하는 요청은 수십개 이하로 매우 작음
    • e.g. 웹 브라우저에서 계속 연속해서 검색 버튼을 누르지는 않는다.
  • 서버 자원을 매우 효율적으로 사용할 수 있음
• 비연결성 한계와 극복
  • TCP/Ip 연결을 새로 맺어야 함 - 3 way handshake 시간 추가
  • 웹 브라우저로 사이트를 요청하면 HTML 뿐만 아니라자바스크립트, css, 추가 이미지 등 수 많은 자원이 함께 다운로드
  • 지금은 HTTP 지속 연결(Persistent Connections)로 문제 해결
  • HTTP/2, HTTP/3에서 더 많은 최적화
• HTTP 초기 - 연결, 종료 낭비
• HTTP 지속 연결(Persistent Connections)

• 스테이스리스를 기억하자 (서버 개발자들이 어려워하는 업무)
  • 정말 같은 시간에 딱 맞추어 발생하는 대용량 트래픽
  • e.g. 선착순 이벤트, 명절 KTX 예약, 학과 수업 등록
  • e.g. 저녁 6:00 선착순 1000명 치킨 할인 이벤트 -> 수만명 동시 요청
  • 무상태로 갈 수 있는건 최대한 무상태로

 

[HTTP 메세지]

• HTTP 요청 메세지 / HTTP 응답 메세지

• 공식 스펙
  • HTTP-message = start-line*( header-field CRLF ) CRLF [ message-body ]
• 시작 라인 - 요청 메세지
  • start-line = request-line(요청 메세지) /status-line(응답 메세지)
  • request-line = method SP(공백) request-target(path) SP HTTP-version CRLF(엔터)
  • HTTP 메서드 (GET : 조회)
    • 종류 : GET, POST, PUT, DELETE...
    • 서버가 수행해야 할 동작 지정
      • GET : 리소스 조회
      • POST : 요청 내역 처리
  • 요청 대상 (/search?q=hello&hl=ko)
    • absolute-path[?query] (절대경로[?쿼리])
    • 절대경로="/" 로 시작하는 경로
    • 참고 : *, http://...?x=y 와 같이 다른 유형의 경로지정 방법도 있다.
  • HTTP Version
• 시작 라인 - 응답 메세지
  • status-line = HTTP-version SP(space) status-code SP reason-phrase CRlF
  • HTTP 버전
  • HTTP 상태 코드 : 요청 성공, 실패를 나타냄
    • 200 : 성공
    • 400 : 클라이언트 요청 오류
    • 500 : 서버 내부 오류
  • 이유 문구 : 사람이 이해할 수 있는 짧은 상태 코드 설명 글
• HTTP 헤더
  • header-field = field-name ":" OWS field-value OWS (OWS : 띄어쓰기 허용)
  • field-name은 대소문자 구분 없음 e.g. Host: ~~
  • 용도
    • HTTP 전송에 필요한 모든 부가정보
    • e.g. 메세지 바디의 내용(메세지 바디가 뭘로 되어있는지 e.g. html), 메세지 바디의 크기, 압축, 인증, 요청 클라이언트(브라우저) 정보, 서버 애플리케이션 정보, 캐시 관리 정보... (메세지 바디 빼고 필요한 메타 데이터 정보가 다 들어있다)
    • 표준 헤더가 너무 많음
    • 필요시 임의의 헤더 추가 가능 (약속한 클라이언트와 서버면 이해)
      • helloworld: hihi
• HTTP 메세지 바디
  • 용도
    • 실제 전송할 데이터
    • HTTP 문서, 이미지, 영상, JSON 등 byte로 표현할 수 있는 모든 데이터 전송 가능
    • 압축해서 보내면 압축된 내용이 들어감
• 단순함 확장 가능
  • HTTP는 단순하다. 스펙도 읽어볼만...
  • HTTP 메세지도 매우 단순
  • 크게 성공하는 표준 기술은 단순하지만 확장 가능한 기술

HTTP 정리

- HTTP 메세지에 모든 것을 전송

- HTTP 역사 HTTP/1.1을 기준으로 학습

- 클라이언트 서버 구조

- 무상태 프로토콜(스테이스리스)

- HTTP 메세지

- 단순함, 확장 가능

- 지금은 HTTP 시대~