[HTTP] 3. HTTP 기본

HTTP (HyperText Transfer Protocol)

• 모든 것이 HTTP
• 클라이언트 서버 구조
• Stateful, Stateless
• 비 연결성(connectionless)
• HTTP 메시지

 

1. 모든 것이 HTTP

• HTTP 메시지에 모든 것을 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 시대!

 

HTTP의 역사

• HTTP/0.9 1991년: GET 메서드만 지원, HTTP 헤더X
• 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

 

HTTP 기반 프로토콜

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

개발자 도구에서 Network 탭의 Protocol에서 어떤 버전의 HTTP를 사용하는지 알 수 있다.

 

HTTP 특징

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

 

 

2. 클라이언트 서버 구조

• Request Response 구조
• 클라이언트는 서버에 요청을 보내고, 응답을 대기
• 서버가 요청에 대한 결과를 만들어서 응답

 

 

3. 무상태 프로토콜 - Stateless

• 서버가 클라이언트의 상태를 보존X
• 장점 : 서버 확장성 높음(스케일 아웃)
• 단점 : 클라이언트가 추가 데이터 전송

 

Stateful, Stateless 차이

상태 유지 - Stateful

 

만약 점원이 중간에 바뀐다면?

 

 

무상태 - Stateless

 

만약 점원이 중간에 바뀐다면?

 

정리

• 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

 

Stateful

서버가 클라이언트의 상태를 보존한다. 클라이언트가 상품을 구입할 때 상품 정보와 결제 정보를 매칭된 서버로 계속 유지해야 되서 서버를 늘릴 수가 없다. 중간에 유지해야할 서버가 장애가 발생하면 다른 서버로 바뀌게 되면 클라이언트가 다시 정보를 요청을 해야 된다. 

 

Stateless

서버가 클라이언트의 상태를 보존하지 않는다. 클라이언트가 상품을 구입할 때 애초에 필요한 상품 정보와 결제 정보를  담아서 요청을 하면 서버에서는 상태를 보존하지 않고 응답만 한다. 중간에 서버가 장애가 발생해도 클라이언트가 필요한 정보들을 이미 담아 있어서 다른 서버에 요청 할 수 있다. 

 

무상태 스케일 아웃

수평 확장 유리

로그인 없이 검색만 할 경우 검색 서버에 트래픽이 많이 올라가도 검색 서버에 클라이언트의 상태를 유지되지 않아서 서버를 많이 늘릴 수 있다. 클라이언트, 서버 아키텍처에서는 엄청난 확장성이 가져와 무한한 서버 증식을 할 수 있다. 

 

Stateless 실무 한계

• 모든 것을 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 서버에 유지
• 일반적으로 브라우저 쿠키와 서버 세션등을 사용해서 상태 유지
• 상태 유지는 최소한만 사용

 

4. 비연결성

연결을 유지하는 모델

여러 클라이언트에서 서버로 응답을 요청하면 서버는 요청이 들어온 클라이언트 마다 연결을 유지해서 상태를 저장한다. 클라이언트가 많아 질수록 연결을 유지하는 서버의 자원이 계속 소모되는 단점이 있다.

 

연결을 유지하지 않는 모델

클라이언트가 요청할 때마다 서버는 응답만 보내주고 연결을 종료하기 때문에 서버가 최소한의 자원으로 유지할 수 있다.

 

비연결성

• HTTP는 기본이 연결을 유지하지 않는 모델
• 일반적으로 초 단위 이하의 빠른 속도로 응답
• 1시간 동안 수천명이 서비스를 사용해도 실제 서버에서 동시에 처리하는 요청은 수십개 이 하로 매우 작음
  • ex) 웹 브라우저에서 계속 연속해서 검색 버튼을 누르지는 않는다.
• 서버 자원을 매우 효율적으로 사용할 수 있음

 

비연결성의 한계와 극복

• TCP/IP 연결을 새로 맺어야 함 - 3 way handshake 시간 추가 
• 웹 브라우저로 사이트를 요청하면 HTML 뿐만 아니라 자바스크립트, css, 추가 이미지 등 등 수 많은 자원이 함께 다운로드 지금은 HTTP 지속 연결(Persistent Connections)로 문제 해결
• HTTP/2, HTTP/3에서 더 많은 최적화

 

HTTP 초기

연결하고 요청, 응답 하고 종료 또 연결하고 요청, 응답 하고 종료 반복적으로 하면 속도가 느리다.

 

HTTP 지속 연결

연결을 유지 하면서 종료하기 전까지 내부 매커니즘으로 요청하고 응답을 다 하고 종료하면 속도가 빠르다. 

 

Stateless를 기억하자

서버 개발자들이 어려워하는 업무

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

 

 

5. HTTP 메시지

HTTP 메시지 구조

HTTP 메시지 구조에서 start-line, header, empty line(CRLF), message body로 4가지 구조로 나눈다.

 

HTTP 요청 메시지

start-line : request-line / status-line

SP = 공백, CRLF = 엔터

 

method (메서드)

HTTP method의 종류가 GET, POST, PUT, DELETE 등이 있고 서버가 수행해야 할 동작을 지정한다.

• GET : 서버에게 리소스 조회
• POST : 서버가 리소스를 요청 내역 처리 

 

request-target (요청 대상)

보통 절대경로로 ' / '로 시작하고 쿼리를 합친다.

* http://...?x=y 같이 다른 유형의 경로지정 방법도 있다.

 

HTTP-version (HTTP 버전)

 

HTTP 응답 메시지

start-line : status-line

 

HTTP-version (HTTP 버전)

 

status-code (HTTP 상태 코드)

클라이언트가 보낸 요청이 성공했는지 실패했는지 나타내는 상태이다. 

• 200 : 성공
• 400 : 클라이언트 요청 오류
• 500 : 서버 내부 오류

 

reason-phrase (이유 문구)

사람이 이해할 수 있는 짧은 상태 코드를 읽을 수 있는 글이다.

 

header

HTTP 헤더에는 HTTP 전송에 필요한 메시지 바디의 내용, 메시지 바디의 크기, 압축, 인증, 요청 클라이언트(브라우저) 정보, 서버 애플리케이션 정보, 캐시 관리 정도 등 모든 부가 정보가 들어가 있다. 표준 헤더가 많다. 필요하면 임의의 헤더도 추가 가능할 수 있다. 

 

field-name

대소문자 구분이 없다. 

 

field-value

대소문자 구분이 있다.

 

body

실제 전송할 데이터가 담아있다. HTML 문서, 이미지, 영상, JSON 등 byte로 표현할 수 있는 모든 데이터 전송이 가능하다.

 

 

단순함 확장 가능

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

 

 

정리

• HTTP 메시지에 모든 것을 전송
• HTTP 역사 HTTP/1.1을 기준으로 학습
• 클라이언트 서버 구조
• 무상태 프로토콜(스테이스리스)
• HTTP 메시지
• 단순함, 확장 가능
• 지금은 HTTP 시대

 

 

 

 

 

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모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식 강의 - 인프런