URI(Uniform Resourch Identifer)
URI는 URL(locator), URN(name)로 분류될 수 있다.
URL은 리소스가 있는 위치를 지정하며 URN은 리소스에 이름을 부여한다. 위치는 변할 수 있고 이름은 변하지 않는다. 실제로 URN 이름만으로 실제 리소스를 찾을 수 있는 방법이 보편화되지 않았기에 URN방식은 매우 생소하다. 반면 URL은 프로그래머가 아니더라도 주소창에 적히는 무언가로 인식하는 경우가 많다.
실제로도 URN은 잘 사용되지 않기에 URI와 URL은 같은 의미로 사용한다.
URL 분석
https://www.google.com/search?q=coldplay&hl=koURL의 전체 문법은 다음과 같다.
scheme://[userinfo@]host[:port][/path][?query][#fragment]
• 프로토콜(https)
• 호스트명(www.google.com)
• 포트 번호(443) -> 생략되어있음(https는 기본적으로 443포트)
• 패스(/search)
• 쿼리 파라미터(q=hello&hl=ko)
- http는 port: 80, https는 port: 443
- https는 http에 보안(HTTP Secure)이 추가된 프로토콜
- 문법 형식의 userinfo@는 URL에 사용자정보를 포함해서 인증하는 것인데 거의 사용하지 않음.
- #fragment : html 내부 북마크 등에 사용되며 서버에 전송하는 정보는 아님
웹 브라우저 요청 흐름
https://www.google.com/search?q=coldplay&hl=ko위와 같은 url 접속시 다음과 같은 HTTP 요청 메세지가 생성된다.
GET /search?q=hello&hl=ko HTTP/1.1
Host: www.google.com- 웹 브라우저가 HTTP 메시지 생성 Socket 라이브러리를 통해 전달
- 소켓에서 TCP/IP 연결(IP, PORT) OS로 전달
- OS에서 TCP/IP 패킷을 생성, HTTP 메시지 포함 (HTTP에 덧씌워짐)
- LAN드라이버, LAN장비를 통해 인터넷 망에 TCP/IP 패킷뿌려짐
- 서버에 도착
- 서버에서 HTTP응답 메세지 + 2345절차를 포함해서 응답 패킷 전송
- 웹 브라우저 응답패킷 받음
좀 더 세부적으로,
HTTP 요청 과정
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웹 브라우저가 URL을 입력 받음
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사용자가 웹 브라우저에 URL을 입력하거나 링크를 클릭, 웹 브라우저가 HTTP 메시지를 생성
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HTTP 요청 메시지(메서드, URL, HTTP 버전, 헤더, 본문)를 생성, DNS 요청 (Domain Name Resolution)
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입력된 도메인 이름을 IP 주소로 변환하기 위해 DNS 서버에 질의, 웹 브라우저가 로컬 DNS 캐시를 먼저 확인하고, 없으면 DNS 서버에 요청 전송
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DNS 응답을 받아 해당 도메인의 IP 주소를 획득, 웹 브라우저가 Socket 라이브러리를 통해 TCP 연결 요청
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IP 주소와 포트 번호(기본 HTTP 포트 80, HTTPS 포트 443)를 사용하여 TCP 소켓을 생성, TCP 연결 설정 (3-way handshake)
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클라이언트(웹 브라우저)가 서버에 SYN 패킷을 전송.(3-way handshake 과정) 서버가 SYN-ACK 패킷으로 응답, 클라이언트가 ACK 패킷을 보내며, 논리적 연결 설정, 웹 브라우저가 HTTP 메시지를 소켓을 통해 전달
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TCP 연결이 설정되면, 웹 브라우저는 HTTP 요청 메시지를 소켓을 통해 서버로 전송, OS에서 TCP/IP 패킷을 생성, HTTP 메시지를 포함
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운영체제의 네트워크 스택이 HTTP 메시지를 TCP 세그먼트로 캡슐화하고, 이를 IP 패킷으로 캡슐화
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LAN 드라이버, LAN 장비를 통해 인터넷 망에 패킷 전송
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IP 패킷이 이더넷 프레임으로 캡슐화되어 로컬 네트워크를 통해 라우터로 전달, 라우터를 통해 인터넷으로 전송
서버 응답 과정
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패킷이 서버에 도착
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인터넷을 통해 서버에 도달한 패킷이 서버의 네트워크 인터페이스로 전달
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서버에서 TCP/IP 패킷을 분해, HTTP 요청 메시지 추출
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서버의 네트워크 스택이 IP 패킷을 TCP 세그먼트로, TCP 세그먼트를 HTTP 메시지로 분해한다.
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웹 서버가 HTTP 요청 메시지를 처리
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웹 서버(예: Apache, Nginx)가 HTTP 요청을 받아 처리하고, 요청된 자원을 준비
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필요한 경우 서버 애플리케이션(ex.Spring)이 동작하여 요청을 처리
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서버가 HTTP 응답 메시지를 생성
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HTTP 상태 코드, 헤더, 본문 등을 포함한 HTTP 응답 메시지를 생성
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서버에서 응답 메시지를 TCP/IP 패킷으로 캡슐화
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생성된 HTTP 응답 메시지를 TCP 세그먼트로, TCP 세그먼트를 IP 패킷으로 캡슐화
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응답 패킷을 인터넷을 통해 클라이언트로 전송
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IP 패킷이 인터넷을 통해 클라이언트(웹 브라우저)로 전송
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웹 브라우저가 응답 패킷을 받음
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클라이언트의 네트워크 인터페이스로 도착한 패킷이 운영체제의 네트워크 스택을 통해 처리됨
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TCP 세그먼트가 HTTP 메시지로 분해.
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웹 브라우저가 HTTP 응답 메시지를 처리
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웹 브라우저가 HTTP 응답 메시지를 받아 HTML, CSS, JavaScript, 이미지 등을 렌더링
추가 고려 사항
HTTPS 연결 시 추가 단계
HTTPS 요청의 경우, TCP 연결 설정 후 SSL/TLS 핸드셰이크가 진행되어 보안 연결이 설정된다.
이 과정에서 클라이언트와 서버가 암호화된 통신을 위해 대칭 키를 교환한다.
캐싱
클라이언트나 서버에서 캐싱된 데이터를 사용하는 경우, 요청-응답 과정이 일부 생략될 수 있다.
프록시 서버
프록시 서버를 사용하는 경우, 요청과 응답이 프록시 서버를 경유
