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    HTTP 기본

    Last updated - 2023년 04월 29일 Edit Source

      인프런 김영한님의 모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식 강의를 정리한 내용

      # 모든 것이 HTTP


      HTTP (HyperText Transfer Protocol) : 문서 간 링크를 통해 연결할 수 있는 HTML 같은 Hypertext를 전송하는 프로토콜

      • 시작은 이러했지만, 현재는 모든 것을 HTTP 메시지에 담아 전송
        • HTML, TEXT
        • IMAGE, 음성, 영상, 파일
        • JSON, XML (API)
      • 거의 모든 형태의 데이터 전송 가능
      • 심지어, 서버 간 데이터를 주고 받을 때도 대부분 HTTP 사용
        • 실무에서도 서버 간에 통신할 때 TCP 프로토콜을 직접 연결해서 데이터를 전송하는 경우는 잘 없음

      HTTP 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 대신 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

      • 기본적으로 클라이언트-서버 구조로 동작
      • 무상태 프로토콜(stateless), 비연결성
      • HTTP 메시지를 이용하여 통신 (보낼때도, 받을때도)
      • 단순함, 확장 가능


      # 클라이언트-서버 구조


      클라이언트-서버 구조 : HTTP는 기본적으로 이 구조를 따름

      • Request Response 구조
      • HTTP에서 클라이언트는 HTTP 메시지로 서버에 요청을 보내고 응답 대기
      • HTTP에서 서버는 요청에 대한 결과를 HTTP 메시지로 만들어서 응답

      클라이언트-서버 구조로 개념적으로 분리하는 것이 중요한 이유는?

      • 비즈니스 로직, 데이터는 전부 서버에 밀어넣고, 클라이언트는 UI를 그리는 것, 사용성, UX 등에 집중할 수 있게 됨
      • 이렇게 분리하면 클라이언트, 서버는 각각 독립적으로 발전할 수 있고, 각각의 분아야 집중할 수 있게 됨


      # Stateful, Stateless


      HTTP는 무상태 프로토콜 (Stateless)을 지향한다.

      • 무상태 프로토콜 (Stateless)
        • 서버가 클라이언트의 상태를 보존하지 않는 것
        • 장점 : 서버 확장성 높음 (scale-out)
        • 단점 : 클라이언트가 추가로 데이터 전송

      Stateful, Stateless 차이 정리

      • 상태 유지(Stateful) : 중간에 다른 점원으로 바뀌면 ❌
        • 중간에 다른 점원으로 바꿀거면 상태 정보를 다른 점원에게 미리 알려줘야함
      • 무상태(Stateless) : 중간에 다른 점원으로 바뀌어도 🟢
        • 갑자기 고객이 증가해서 점원을 대거 투입할 수 있음
        • 즉, 갑자기 클라이언트 요청이 증가해도 서버 대거 투입 가능
      • 무상태는 응답 서버를 쉽게 바꿀 수 있다. → 무한한 서버 증설 가능
      예시로 이해하기

      Stateful, 상태유지 예시 1

      고객 : 이 노트북은 얼마인가요?
      점원 : 100만원 입니다.
      (노트북 상태 유지)

      고객 : 2개 구매하겠습니다.
      점원 : 200만원 입니다. 신용카드, 현금 중 어떤걸로 구매하시겠어요?
      (노트북, 2개 상태 유지)

      고객 : 신용카드로 구매하겠습니다.
      점원 : 200만원 결제 완료되었습니다.
      (노트북, 2개, 신용카드 상태 유지)


      Stateful, 상태유지 예시 2 - 점원이 중간에 바뀌면?

      고객 : 이 노트북은 얼마인가요?
      점원A : 100만원 입니다.

      고객 : 2개 구매하겠습니다.
      점원B : ?? 무엇을 2개 구매하시겠어요?

      고객 : 신용카드로 구매하겠습니다.
      점원C : ?? 무슨 제품을 몇 개 신용카드로 구매하시겠어요??


      Stateless, 무상태 예시 1

      고객 : 이 노트북은 얼마인가요?
      점원 : 100만원 입니다.

      고객 : 노트북 2개 구매하겠습니다.
      점원 : 노트북 2개는 200만원 입니다. 신용카드, 현금 중 어떤걸로 구매하시겠어요?

      고객 : 노트북 2개를 신용카드로 구매하겠습니다.
      점원 : 200만원 결제 완료되었습니다.


      Stateless, 무상태 예시 2 - 점원이 중간에 바뀌면?

      고객 : 이 노트북은 얼마인가요?
      점원A : 100만원 입니다.

      고객 : 노트북 2개 구매하겠습니다.
      점원B : 노트북 2개는 200만원 입니다. 신용카드, 현금 중 어떤걸로 구매하시겠어요?

      고객 : 노트북 2개를 신용카드로 구매하겠습니다.
      점원C : 200만원 결제 완료되었습니다.



      Stateful (상태유지) - 항상 같은 서버가 유지되어야 함

      • 항상 같은 서버가 유지되어야 함

      • 만약, 중간에 서버 장애나면?



      Stateless (무상태) - 아무 서버나 호출해도 됨

      • 아무 서버나 호출해도 됨

      • 만약, 중간에 서버 장애나면?

      • Scale Out - 수평 확장에 유리!!



      Stateless (무상태) 실무 한계

      • 모든 것을 무상태로 설계 할 수 있는 경우도 있고 없는 경우도 있음
      • 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 세션 등을 사용해서 상태 유지
      • 상태 유지는 최소한만 사용
      • 또, 단점은 아무래도 데이터를 너무 많이보낸다는 점


      # 비 연결성


      연결을 유지하는 모델 vs 연결을 유지하지 않는 모델

      • 연결 유지 🟢


      • 연결 유지 ❌ - 통신이 끝나면 TCP/IP 연결 종료해버림



      비 연결성 (Conectionless)

      • HTTP는 기본적으로(default) 연결을 유지하지 않는 모델
      • 일반적으로 초 단위 이하의 빠른 속도로 응답
      • 1시간 동안 수천명이 서비스를 사용해도 실제 서버에서 동시에 처리하는 요청은 수십개 이하로 매우 작음
        • ex) 웹 브라우저에서 계속 연속하여 검색 버튼을 누르지 않음
      • 서버 자원을 매우 효율적으로 사용할 수 있음

      비 연결성의 한계와 극복

      • 근데, 연결을 유지하지 않는다는 것은 TCP/IP 연결을 새로 맺어야 한다는 의미
        • TCP 3 way handshake 시간 추가
      • 웹 브라우저로 사이트를 요청하면 HTML 뿐만 아니라 css, javascript, 추가 이미지 등 수많은 자원이 함께 다운로드
      • 현재에는 HTTP 지속 연결(Persistent Connections)을 사용하여 문제 해결
      • HTTP/2, HTTP/3에서 더 많은 최적화

      HTTP 초기 - 연결하고 종료하여 낭비되는 시간


      HTTP 지속 연결(Persistent Connections)


      결론은, Stateless(무상태)를 반드시 기억하자 !

      • 서버 개발자들이 정말 어려워하는 업무
      • 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
      • 어떻게든 머리를 쥐어짜내서 stateless하게 설계하는 것이 중요

      실무 TIP

      이벤트 설계할 때, 첫 페이지는 로그인도 필요없는 정적 페이지로 일단 하나 뿌림. 아무 상태가 없는 HTML 하나 딱 두는 것이다. 그럼 사람들이 좀 보다가 버튼을 누르고 하니까.. 완전 동시에 버튼을 누르진 않게된다.


      # HTTP 메시지


      HTTP 메시지 구조 살펴보기

      • 시작 라인 + 헤더 + 공백 라인 + 메시지 바디
      • 공백 라인인 CRLF 반드시 포함해야함



      RFC7230 공식 스펙에 명시된 내용



      시작 라인 (start-line)

      • 시작 라인은 요청 라인(request-line) / 상태 라인(status-line) 으로 나뉨

      시작 라인 - 요청 메시지

      1
2
3

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

      start-line : request-line 구성

      • method SP request-target SP HTTP-version CRLF
      • HTTP 메서드 + 공백 + 요청 대상 + 공백 + HTTP 버전 + 엔터
      • SP는 공백, CRLF는 엔터를 의미

      요청 메시지 - HTTP 메서드

      • 종류 : GET, POST, PUT, DELETE …
      • 서버가 수행해야 할 동작 지정
        • GET : 리소스 조회 (서버야 이 리소스 줘~)
        • POST : 요청 내역 처리 (서버야 이 리소스 줄테니까 처리해줘~)

      요청 메시지 - 요청 대상

      • absolute-path[?query]
      • 절대경로="/“로 시작하는 경로
      • 참고로, *, http://...?x=y와 같이 다른 유형의 경로지정 방법도 있는데. 걍 넘겨

      요청 메시지 - HTTP 버전

      • HTTP Version



      시작 라인 - 응답 메시지

      1
2
3
4
5
6
7

      HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
Content-Length: 3423

<html>
	<body>...</body>
</html>

      start-line : status-line 구성

      • HTTP-version SP status-code SP reason-phrase CRLF
      • HTTP 버전 + 공백 + HTTP 상태 코드 + 공백 + 이유 문구 + 엔터
      • 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-filed = field-name ":" OWS field-value OWS
      • 필드-이름 : OWS + 필드-값 + OWS
        • OWS는 띄어쓰기 해도되고 안해도된다는 의미
        • 그래서 필드-이름: 는 되는데 필드-이름 : 이거는 안됨
        • 참고로, 필드-이름은 대소문자 구분 ❌
        • 당연히, 필드-값은 값이니까 대소문자 구분 🟢

      HTTP 헤더 - 용도

      • HTTP 전송에 필요한 모~든 부가정보 (=메타데이터)
        • ex) 메시지 바디의 내용, 메시지 바디의 크기, 압축, 인증, 요청 클라이언트(브라우저) 정보, 서버 애플리케이션 정보, 캐시 관리 정보 …
      • 표준 헤더가 너무 많음
      • 필요시 임의의 헤더 추가 가능
        • helloworld: hihi

      HTTP 메시지 바디

      • 실제 전송할 데이터
      • HTML 문서, 이미지, 영상, JSON 등등 byte로 표현할 수 있는 모든 데이터 전송 가능



      HTTP 스펙 단순함!

      • HTTP 단순해서 스펙도 읽어볼만 함
      • HTTP 메시지도 매우 단순
      • 이렇게, 크게 성공하는 표준 기술은 단순하지만 확장 가능한 기술

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