[HTTP] HTTP 기본

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[HTTP] HTTP 기본

an2z 2022. 3. 7. 13:03

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.