[HTTP] HTTP 기본

본 포스팅은 [인프런] 모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식 강의를 바탕으로 공부하고 정리한 글입니다.

 

HTTP

• HyperText Transfer Protocol
• 거의 모든 형태의 데이터 전송이 가능하다.
  • HTML, TEXT
  • IMAGE, 음성, 영상, 파일
  • JSON, XML(API)
• 서버간 데이터를 주고 받을 때 대부분 HTTP를 사용한다.

 

💡 HTTP의 역사

• HTTP/0.9 1991년 : GET 메소드만 지원, HTTP 헤더X
• HTTP/1.0 1996년 : 메소드, 헤더 추가
• HTTP/1.1 1997년 : 가장 많이 사용, 우리에게 가장 중요한 버전
• 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/1.1을 주로 사용한다.
  • HTTP/2, HTTP/3도 점점 증가하고 있다.

 

 

HTTP 특징

• 클라이언트 서버 구조로 동작한다.
• 무상태 프로토콜을 지향한다.(stateless protocol)
• 비연결성
• HTTP 메시지를 통해 통신한다.
• 단순하고, 확장 가능하다.

 

클라이언트 서버 구조

• Request-Response 구조
• 클라이언트는 HTTP 메시지를 가지고 서버에 요청을 보내고, 서버한테 응답이 오기 전까지 대기한다.
• 서버가 요청에 대한 결과를 만들어서 응답을 보내면, 클라이언트는 응답 결과를 열어서 동작한다.
• 클라이언트와 서버의 분리
  • 서버는 비즈니스 로직과 데이터에, 클라이언트는 UI에 집중
  • 클라이언트와 서버가 독립적으로 진화할 수 있다.

 

무상태 프로토콜

• Strateless Protocol
• 서버가 클라이언트의 상태를 보존하지 않는다.
• 장점 : 서버의 확장성이 높다.(스케일 아웃)
• 단점 : 클라이언트가 추가 데이터를 전송한다.

 

💡 Stateful vs Stateless 차이

• Stateful (상태유지)
  • 고객 : 노트북 얼만가요?
  • 점원 : 100만원이에요. (노트북 상태 유지)
  • 고객 : 2개 구매할게요.
  • 점원 : 200만원이에요. 신용카드, 현금중에 어떤거로 구매하실건가요? (노트북, 2개 상태 유지)
  • 고객 : 신용카드요.
  • 점원 : 200만원 결제 완료되었어요. (노트북, 2개, 신용카드 상태 유지)
• Stateless (무상태)
  • 고객 : 노트북 얼만가요?
  • 점원 : 100만원이에요. (노트북 상태 유지)
  • 고객 : 노트북 2개 구매할게요.
  • 점원 : 노트북 2개는 200만원이에요. 신용카드, 현금중에 어떤거로 구매하실건가요?
  • 고객 : 노트북 2개를 신용카드로 구매할게요.
  • 점원 : 200만원 결제 완료되었어요.

• Stateful일 경우 중간에 다른 점원으로 바뀌면 안된다. (중간에 다른 점원으로 바뀔 경우 상태 정보를 미리 알려줘야 함)
• Stateless일 경우 중간에 다른 점원으로 바뀌어도 된다.
  • 갑자기 고객이 증가해도 점원을 대거 투입할 수 있음
  • 갑자기 클라이언트 요청이 증가해도 서버를 대거 투입할 수 있음
• 즉, Stateless는 상태 유지를 하지 않아 응답 서버를 쉽게 바꿀수 있다. → 무한한 서버 증설 가능 !

 

💡 Stateless의 실무 한계

• 모든 것을 무상태로 설계 할 수 있는 경우도 있고 없는 경우도 있다.
  • 무상태(Stateless) : 예) 로그인이 필요 없는 단순한 서비스 소개 화면
  • 상태 유지(Stateful) : 예) 로그인
• 로그인한 사용자의 경우 로그인 했다는 상태를 서버에 유지해야한다.
• 일반적으로 브라우저 쿠키와 서버 세션 등을 사용해서 상태 유지를 한다.
• 상태 유지는 최소한만 사용해야 한다.

 

비연결성

• connectionless
• HTTP는 기본적으로 연결을 유지하지 않는 모델이다.
• 일반적으로 초 단위 이하의 빠른 속도로 응답이 이뤄진다.
• 1시간 동안 수천명이 서비스를 사용해도 실제 서버에서 동시에 처리하는 요청은 매우 적다. (수천명이 동시에 검색 버튼을 누르지는 않음)
• 서버 자원을 매우 효율적으로 사용할 수 있음

 

💡 연결 vs 비연결

• 연결
  
  • TCP/IP 연결이 되면 요청을 보내고 응답을 받는다.
  • 응답을 보낸 뒤에도 연결을 유지한다.
  • 클라이언트가 놀고 있어도, 서버가 연결을 계속 유지하기 때문에 서버 자원이 계속 소모된다.

• 비연결
  
  • TCP/IP 연결이 되면, 요청을 보내고 응답을 받는다.
  • TCP/IP 연결이 종료된다.
  • 요청을 주고 받을 때만 연결을 하고, 이후에는 바로 연결을 끊어 최소한의 자원으로 서버를 유지할 수 있다.

 

💡 비연결성의 한계와 극복

• 한계
  • TCP/IP 연결을 새로 맺어야 한다. → 3 way handshake 시간이 추가됨
  • 웹 브라우저로 사이트를 요청하면 HTML 뿐만 아니라 자바스크립트, css, 추가 이미지 등 수 많은 자원이 함께 다운로드 된다.
• 극복
  • HTTP 지속 연결(Persistent Connections)로 문제를 해결한다.
  • HTTP/2, HTTP/3에서는 더 많은 최적화가 이뤄졌다.

HTTP 지속 연결

 

정리

무상태(Stateless)를 기억하자!

서버 개발자들이 가장 어려워하는 업무가 정말 같은 시간에 딱 맞춰 발생하는 대용량 트래픽이다.

• 예) 선착순 이벤트, 명절 KTX 예약, 학과 수업 등록
• 예) 저녁 6시 선착순 1000명 치킨 할인 이벤트 ➡ 수만명 동시 요청 발생

보통 첫 페이지를 아무 상태도 없는 정적 페이지를 하나 두는 식으로 해결하는 방법을 많이 사용한다. 

중요한 것은 어떻게 해서든 무상태로 할 수 있는 것은 무상태로 설계해야 한다는 것이다.

 

 

HTTP 메시지

HTTP 메시지 구조

HTTP 요청 메시지

HTTP 응답 메시지

 

시작 라인

🖥 요청 메세지

• start-line = request-line / status-line
• request-line = method SP(공백) request-target SP HTTP-version CRLF(엔터) 
  • HTTP 메소드 종류 : GET, POST, PUT, DELETE ...
    
    • GET : 리소스 조회
    • POST : 요청 내역 처리
  • 요청 대상 (/search?q=hello&hl=ko)
    • 절대경로[?쿼리] absolute-path[?query]
    • 절대경로란 "/"로 시작하는 경로이다.
  • HTTP version

🖥 응답 메세지

• 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 나타낸다.
    • 200 : 성공
    • 400 : 클라이언트 요청 오류
    • 500 : 서버 내부 오류
  • 이유 문구 : 사람이 이해할 수 있는 짧은 상태 코드 설명 글

 

헤더

• header-field = field-name ":" OWS field-value OWS (OWS : 띄어쓰기 허용)
• field-name은 대소문자를 구분하지 않는다.
• 헤더의 용도
  • HTTP 전송에 필요한 모든 부가정보가 들어있다.
  • 예) 메시지 바디의 내용, 메시지 바디의 크기, 압축, 인증, 요청 클라이언트(브라우저) 정보, 서버 어플리케이션 정보, 캐시 관리 정보 ...
  • 표준 헤더가 너무 많다.
  • 필요시 임의의 헤더를 추가할 수 있다.
    • helloworld: hihi

 

바디

• 실제 전송할 데이터가 들어있다.
• HTML 문서, 이미지, 영상, JSON 등 byte로 표현할 수 있는 모든 데이터가 전송 가능하다.