📘HTTP

📗HTTP/1.0

기본적으로 한 연결당 하나의 요청을 처리하도록 설계.
-> RTT 증가를 불러오게 되었다.

RTT 증가

• RTT란 패킷이 목적지에 도달하고 나서 다시 출발지로 돌아오기까지 걸리는 시간이며, 패킷의 왕복 시간을 말한다.

HTTP/1.0은 서버로부터 파일을 가져올 때마다 TCP의 3-way handshake를 계속 열어야 하기 때문에 RTT가 증가하는 단점이있다.

RTT 증가 해결방법

매번 연결할 때마다 RTT가 증가하니 서버에 부담이 많이 가고, 사용자 응답 시간이 길어진다. 이를 해결하기 위해, 이미지 스플리팅, 코드 압축, 이미지 Base64 인코딩을 사용한다.

이미지 스플리팅

많은 이미지를 다운로드 받게 되면 과부하가 걸리기 때문에 많은 이미지가 합쳐있는 하나의 이미지를 다운로드받고, 이를 기반으로 background-image의 position을 이용하여 이미지를 표기하는 방법
-> 즉, 한번의 TCP연결에 이미지를 한꺼번에 다운로드하는 방법.

코드 압축

코드 압축은 코드를 압축해서 개행 문자, 빈칸을 없애서 코드 크기를 최소화 한다.

이미지 Base64 인코딩

이미지 파일을 64진법으로 이루어진 문자열로 인코딩하는 방법.
서버와의 연결을 열고 이미지에 대해 따로 HTTP 요청을 할 필요가 없다.
단, 변환하면 크기가 더 커지는 단점이 있다.

📗HTTP/1.1

• 매번 TCP 연결을 하는 것이 아니라 한 번 TCP초기화를 한 이후에 keep-alive라는 옵션으로 여러개의 파일을 송수신할 수 있게 변경.

HOL(Head Of Line) Blocking

HOL Blocking은 네트워크에서 같은 큐에 있는 패킷이 첫번째 패킷에 의해 지연될때 발생하는 성능 저하 현상을 말한다.

무거운 헤더 구조

HTTP/1.1의 헤더에는 쿠키 등 많은 메타데이터가 들어있고, 압축이 되지 않아 무겁다.

HTTP/2

HTTP/1.X보다 지연시간을 줄이고 응답 시간을 더 빠르게 할 수 있으며,
멀티플렉싱, 헤더 압축, 서버 푸시, 요청의 우선순위 처리를 지원한다.

멀티플렉싱

여러개의 스트림을 사용하여 송수신
특정 스트림의 패킷이 손실되었다고 하더라도 해당 스트림에만 영향을을 미치고 나머지는 정상동작 가능

• 애플리케이션에서 받아온 메시지를 여러개의 독립된 스트림으로 쪼개서 병렬로 송수신하고, 다시 조립하며 데이터를 주고 받는다.
  -> 단일 연결을 사용하여 병렬로 여러 요청,응답이 가능하고, HTTP/1.X에서 발생하는 HOL Blocking을 해결할 수 있다.

헤더 압축

HTTP/1.X에 무거운 헤더를 HTTP/2.X에서는 허프만 코딩 압축 알고리즘을 사용하는 HPACK 압축형식을 통해 헤더를 압축한다.

👉허프만 코딩

• 문자열을 문자 단위로 쪼개, 빈도가 높은 정보는 적은 비트수, 빈도가 낮은 정보는 많은 비트수를 사용하여 전체 데이터 표현에 필요한 비트양을 줄인다.

서버 푸시

HTTP/2에서는 클라이언트의 요청없이 서버가 바로 리소스를 푸시할 수 있다.

HTML에는 CSS, JS파일이 포함되기 마련인데, HTML을 읽으면서 그안에 CSS, JS파일을 서버에서 푸시하여 클라이언트에 먼저 준다.

📗HTTPS

HTTP/2는 HTTPS 위에서 동작한다.
애플리케이션 계층과 전송 계층 사이에 '신뢰계층인 SSL/TLS 계층'을 넣은 신뢰할 수 있는 HTTP요청을 뜻한다.
이를 통해 통신을 암호화 한다.

SSL/TLS

전송 계층에서 보안을 제공하는 프로토콜, 클라이언트와 서버가 통신할 때, 제3자가 메시지 도청하거나 변조하지 못하도록 한다.
보안 세션을 기반으로 데이터를 암호화하며, 보안 세션이 만들어질 때, 인증 메커니즘, 키 교환 암호화 알고리즘, 해싱 알고리즘이 사용된다.

👉세션

• 운영체제가 어떠한 사용자로부터 자신의 자신 이용을 허락하는 일정한 기간을 뜻함.

인증 메커니즘

CA에서 발급한 인증서를 기반으로 이루어진다.
CA에서 발급한 인증서는 안전한 연결을 시작하는 데 있어 필요한 공개키를 클라이언트에 제공하고, 서버가 신뢰할 수 있는 서버임을 보장한다.
인증서는 서비스 정보, 공개키, 지문, 디지털 서명 등으로 이루어져 있다.

자신의 서비스가 CA인증서를 발급 받으려면, 자신의 사이트 정보와 공개키를 CA에 제출해야 한다.
이후 CA는 공개키를 해시한 값인 지문을 사용하는 CA의 비밀키 등을 기반으로 CA 인증서를 발급한다.

HTTP/3

HTTP/3은 QUIC라는 계층위에서 돌아가며, TCP기반이 아닌 UDP 기반으로 돌아간다.

초기연결 설정시 지연시간 감소

QUIC은 TCP를 사용하지 않기 때문에 통신을 시작할 때 번거로운 3-WAY-Handshake 과정을 거치지 않아도 된다.
첫 연결 설정에 1-RTT만 소요된다.(UDP기반)

순방향 오류 수정 메커니즘(FEC)이 적용되어 있다.
전송한 패킷이 손실되었다면, 수신측에서 오류검출 비트를 통해, 에러를 검출하고, 수정하는 방식
-> 패킷 손실률을 줄일 수 있다