[HTTP] HTTP 기본

HTTP 메시지, 클라이언트 서버 구조, Stateful/Stateless, 비연결성에 대해 알아보자.

강의 모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식 와 개인적으로 공부한 내용을 정리하였습니다.

HTTP(HyperText Transfer Protocol)

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!

HTTP 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 - 21년 현재 50% 이상 확률로 해당 기준으로 문서가 설명되어있음) -> RFC7230~7235 (2014) HTTP/2 2015년: 성능 개선
• HTTP/3 진행중: TCP 대신에 UDP 사용, 성능 개선
• [참고] 2021년 3월 30일 이후부터 iOS 기존 푸시인증서 방식이 종료되고 KEY HTTP/2 방식으로 변경됨 => 애플안내

기반 프로토콜

• TCP: HTTP/1.1, HTTP/2 UDP: HTTP/3
• 현재 HTTP/1.1 주로 사용
• HTTP/2, HTTP/3 도 점점 증가
• 
• 크롬 개발자도구를 열어서 확인해보면 http/1.1, h2(HTTP/2), h3-*(HTTP/3) 프로토콜을 사용하는 것을 확인할 수 있음
• HTTP 2와 3은 성능이 향상된 것이니, 일단 HTTP/1.1 스펙을 잘 이해하는 게 중요

HTTP 특징

• 클라이언트 서버 구조
• 무상태 프로토콜(스테이스리스), 비연결성 HTTP 메시지
• 단순함, 확장 가능
  • HTTP는 단순하다. 스펙도 읽어볼만...
  • HTTP 메시지도 매우 단순
  • 크게 성공하는 표준 기술은 단순하지만 확장 가능한 기술

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Stateful, Stateless

무상태 프로토콜 스테이스리스(Stateless)

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

Stateful, Stateless 차이 정리

• 상태 유지(Stateful): 중간에 다른 점원으로 바뀌면 안된다. 항상 같은 점원 유지(중간에 다른 점원으로 바뀔 때 상태 정보를 다른 점원에게 미리 알려줘야 한다.)
• 무상태(Stateless) : 중간에 다른 점원으로 바뀌어도 된다.
  • 갑자기 고객이 증가해도 점원을 대거 투입할 수 있다.
  • 갑자기 클라이언트 요청이 증가해도 (상태를 기억하지 않아도 되니까) 서버를 대거 투입할 수 있다. (스케일아웃, 수평확장에 유리)
• 무상태는 응답 서버를 쉽게 바꿀 수 있다. -> 무한한 서버 증설 가능

Stateless 한계

• 모든 것을 무상태로 설계 할 수 있는 경우도 있고 없는 경우도 있다.
• 무상태 (예) 로그인이 필요 없는 단순한 서비스 소개 화면
• 상태 유지 (예) 로그인
• 로그인한 사용자의 경우 로그인 했다는 상태를 서버에 유지
• 일반적으로 브라우저 쿠키와 서버 세션등을 사용해서 상태 유지
• 클라이언트에서 데이터를 많이 보내야함 (상태를 보관할 수 없으니 감안하여 모두 보내는 꼴)
• 상태 유지는 최소한만 사용

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비연결성(connectionless)

비연결성

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

한계와 극복

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

스테이스리스를 기억하자

• 서버 개발자들이 어려워하는 업무
• 정말 같은 시간에 딱 맞추어 발생하는 대용량 트래픽
  • 예) 선착순 이벤트, 명절 KTX 예약, 학과 수업 등록
  • 예) 저녁 6:00 선착순 1000명 치킨 할인 이벤트 -> 수만명 동시 요청
• 최대한 스테이리스한 설계를 해야지만 이런 대용량 트래픽 이벤트가 생겼을 때 스케일아웃(서버 확 늘려서)으로 대응 가능

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HTTP 메시지

HTTP 메시지 공식 스펙

 HTTP-message   = start-line
                  *( header-field CRLF )
                  CRLF
                  [ message-body ]

시작라인(start-line) - 빨간박스

• 시작라인은 request-line과 status-line으로 구성되어 있는데, 요청메시지에서는 request-line이라고 표현함

요청메시지

• request-line = 메서드 SP(공백) request-target(path) SP HTTP버전 CRLF(엔터)
• ex) GET /search?q=hello&hl=ko HTTP/1.1
  • 메서드 : GET
  • 요청대상(path) : /search?q=hello&hl=ko, 보통 절대 경로로 구성
  • HTTP 버전 : HTTP/1.1

응답메시지

• status-line이라고 표현
• status-line = HTTP버전 SP status-code SP reason-phrase(이유문구-readable) CRLF

HTTP Header - 노란박스

• header-field = field-name ":" OWS field-value OWS (OWS:띄어쓰기 허용, Optional)
• field-name은 대소문자 구문 없음
• HTTP 전송에 필요한 모든 부가정보(메타정보 덩어리)
  • 예) 메시지 바디의 내용, 메시지 바디의 크기, 압축 여부, 인증, 요청 클라이언트(브라우저) 정보, 서버 애플리케이션 정보, 캐시 관리 정보...
• 표준 헤더가 굉장히 많음(추후 뒤에서 정리)
• 필요 시 임의의 헤더 추가 가능

HTTP Message Body - 파란박스

• 바이트로 표현할 수 있는 모든 정보 전송 가능(압축도 가능)