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[모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식 강의] 07. HTTP 개념 설명

by ymkim

Network/HTTP

✔ 데이터를 주고받기 위한 규약 HTTP

웹 상에서 데이터를 주고받기 위한 규칙 중 하나인 HTTP의 전체 흐름 파악

HTTP 메시지에 모든 것을 포함해 전송

  • HTML, TEXT
  • IMAGE, 음성, 영상, 파일
  • JSON, XML (API)
  • 거의 모든 형태의 데이터 전송 가능
  • 서버간에 데이터를 주고 받을 때도 대부분 HTTP 사용
  • 지금은 HTTP 시대라 해도 과언이 아니다

HTTP의 역사

  • HTTP/0.9 1991년 : GET 메서드만 지원, HTTP 헤더 x
  • HTTP/1.0 1996년 : 메서드, 헤더 추가
  • HTTP/1.1 1997년 : 가장 많이 사용, 우리에게 가장 중요한 버전
    • RFC2068 (1997) → RFC2616 (1999) → RFC7230 ~ 7235 (2014)
  • HTTP/2 2015년 : 성능 개선
  • HTTP/3 진행중 : TCP 대신에 UDP 사용, 성능 개선

기반 프로토콜

  • TCP : HTTP/1.1, HTTP/2
  • UDP : HTTP/3
  • 현재 HTTP/1.1 주로 사용
    • HTTP/2, HTTP/3도 점점 증가

HTTP 특징

  • 클라이언트 서버 구조
  • 무상태 프로토콜(StateLess), 비연결성
  • HTTP 메시지
  • 단순함, 확장 가능

✔ 클라이언트 서버 구조

  • 요청을하고 응답을 하는 구조
  • 클라이언트는 서버에 요청을 보내고, 응답을 대기
  • 서버가 요청에 대한 결과를 만들어서 응답
  • 이전에는 클라이언트와, 서버 간의 구분이 없었지만 현재는 구분이 확실하다

클라이언트 서버 간의 분리에 대한 기대 효과

  1. 복잡한 비즈니스 로직, 데이터 같은 부분은 서버에 다 밀어 넣어서, 클라이언트는 UI/UX를 그리는데만 집중.
  2. 백엔드에서는 클라이언트와 서버가 분리되어 있기에, 서버의 아키텍처만 고민하면 된다.

✔ 무상태 프로토콜(Stateless)

HTTP의 중요한 부분 중 하나는, 무상태(Stateless)를 지향한다는 점

  • 서버가 클라이언트의 상태를 보존하지 않음
  • 장점 : 서버 확장성 높음(스케일 아웃)
  • 단점 : 클라이언트가 추가 데이터 전송
  • ex) 인증, 인가시에 Token을 받는 경우를 생각해보면 좋을 것 같다

Stateful, Stateless의 차이

  • Stateful은 서버가 클라이언트의 이전 상태를 보존하는 것
  • Stateless는 서버가 클라이언트의 상태를 보존하지 않는다는 것
  • 위 같은 이유로 인해 세션과 쿠키가 사용이 되는 것이다

무상태(Stateless)

  • 비연결적인 특성으로 인해 연결이 해제됨과 동시에 이전 요청 결과를 기억하지 않는다
  • 클라이언트가 이전과 같은 요청을 하여도 서버에 재 요청항 정보를 받아야 한다
  • 또한 무상태(StateLess)는 응답 서버를 쉽게 바꿀 수 있다
    • 무한한 서버 증설 가능
  • 무상태(Stateless)는 항상 모든 데이터를 모두 보내야한다

Stateless 실무 한계

  • 모든것을 무상태로 설계 할 수 있는 경우도 있고 없는 경우도 있다
  • 무상태
    • ex) 로그인이 필요 없는 단순한 서비스 소개 화면
  • 상태 유지
    • ex) 로그인
  • 로그인한 사용자의 경우 로그인 했다는 상태를 서버(세션)에 유지
  • 일반적으로 브라우저 쿠키와 서버 세션등을 사용해서 상태 유지
  • 상태 유지는 최소한만 사용

✔ 연결을 유지하는 모델(Connectionless)

  • 기본적으로 TCP/IP는 클라이언트와 서버간의 연결을 유지하는 모델(Stateful)이다.
  • 위와 같이 연결을 유지하는 경우 서버는 연결을 계속 유지해야 한다.
  • 연결을 계속 유지하는 것은 서버의 자원을 계속 사용
    • 서버 자원 낭비`
  • SYC → ASC

비 연결성

  • HTTP는 기본이 연결을 유지하지 않는 모델
  • 일반적으로 초 단위의 이하의 빠른 속도로 응답
  • 수천명이 서비스를 사용해도 서버에서 동시에 처리하는 요청은 수십개 이하
    • ex) 웹 브라우저에서 계속 연속해서 검색 버튼을 누르지는 않는다
  • 서버 자원을 매우 효율적으로 사용할 수 있음

비 연결성 한계와 극복

  • TCP/IP 연결을 새로 맺어야하는 (3 way handshake) 시간 추가
  • 웹 브라우저로 사이트를 요청하면 HTML, js, css, 추가 이미지 등 함께 다운로드
  • 지금은 HTTP 지속 연결(Persistent Connections)로 문제 해결
    • HTTP/2, HTTP/3에서 더 많은 최적화

HTTP 초기 - 연결, 종료 낭비

  • HTTP 초기에는 TCP 3 HandShake와 마찬가지로 SYC를 보내고, ACK요청
  • 이러한 특징으로 인해 자원을 낭비하는 경향이 있었다

HTTP 지속 연결(Persistent Connections)

  • 현재는 SYC를 보낸 후에 웬만하면 브라우저 페이지 하나를 받을때까지 기다린다
  • 후에 응답을 받으면 브라우저에서 랜더링을 수행하기에 자원 관리에 효율적이다

스테이트리스를 기억하자

서버 개발자들이 어려워하는 업무

  • 정말 같은 시간에 딱 맞추어 발생하는 대용량 트래픽
    • ex) 선착순 이벤트, 명절 KTX ex약, 학과 수업 등록
    • ex) 저녁 6:00 선착순 1000명 치킨 할인 이벤트 → 수만명 동시 요청

✔ HTTP 메시지

  • HTML, TEXT
  • 이미지, 음성, 영상, 파일
  • JSON, XML
  • 거의 모든 바이너리 형태의 데이터 전송 가능
  • 서버 간에 데이터를 주고 받을 때도 대부분 HTTP 사용

HTTP 요청/응답 메시지 예제

HTTP

시작 라인

요청 메시지

  • start-line = request-line / status-line
  • request-line
    • HTTP 메서드명(GET)
    • SP(공백)
    • request-target(Path)
    • HTTP-version CRLF(엔터)
  • HTTP 메서드 (GET: 조회)
  • 요청 대상 (/search?q=hello&hl=ko)
  • HTTP Version

요청 메시지(Request line) - HTTP 메서드

GET /search?q=hello&hl=ko HTTP/1.1Host: www.google.com
  • 종류: GET, POST, PUT, DELETE, PATCH
  • 서버가 수행해야 할 동작 지정
    • GET: 리소스 조회
    • POST: 요청 내역 처리

요청 메시지(Request line) - 요청 대상

GET /search?q=hello&hl=ko HTTP/1.1Host: www.google.com
  • absolute-path?query
  • 절대경로= “/”로 시작하는 경로
  • 참고: *, http://…?x=y 와 같이 다른 유형의 경로지정 방법도 있다.

요청 메시지(Request line) - HTTP 버전

GET /search?q=hello&hl=ko HTTP/1.1Host: www.google.com
  • HTTP Version

응답 메시지

HTTP/1.1 200 OKContent-Type: text/html;charset=UTF-8Content-Length: 3423<html>  <body>..</body></html>
  • start-line = request-line / status-line
  • status-line = HTTP-version SP 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

HTTP 요청(Request)의 Header 영역

GET /search?q=hello&hl=ko HTTP/1.1Host: www.google.com

HTTP 응답(Response)의 Header 영역

HTTP/1.1 200 OKContent-Type: text/html;charset=UTF-8 # 응답헤더Content-Length: 3423 # 응답헤더<html>  <body>..</body></html>

HTTP 헤더의 용도

  • HTTP 전송에 필요한 모든 부가정보
  • 메시지 바디 내용
  • 메시지 바디의 크기
  • 압축
  • 인증
  • 요청 클라이언트 정보
  • 서버 애플리케이션 정보
  • 캐시 관리 정보
  • …. 추가 부분은 뒷 장에서 다룬다

HTTP 메시지 바디

HTTP/1.1 200 OKContent-Type: text/html;charset=UTF-8Content-Length: 3423<html>  <body>..</body></html>
  • 실제 전송할 데이터
  • HTML 문서, 이미지, 영상, JSON 등등 byte로 표현할 수 있는 모든 데이터 전송 가능

단순함 확장 가능

  • HTTP는 단순하다
  • HTTP 메시지도 매우 단순
  • 크게 성공하는 표준 기술은 단순하지만 확장 가능한 기술

참고 자료

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