HTTP Protocol - Stateful, Stateless, 비연결성

YUNU·2023년 4월 15일
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HTTP

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🖥️ HTTP - HTTP(HyperText Transfer Protocol) 기본

🟦 모든 것이 HTTP

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

🟦 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) -> RFC7230~7235 (2014) )

  • HTTP/2 2015년: 성능 개선
  • HTTP/3 진행중: TCP 대신에 UDP 사용, 성능 개선

🟦 기반 프로토콜

  • TCP: HTTP/1.1, HTTP/2
  • UDP: HTTP/3
  • 현재 HTTP/1.1 주로 사용
  • HTTP/2, HTTP/3 도 점점 증가

🟦 HTTP 특징

  • 클라이언트 서버 구조
  • 무상태 프로토콜(스테이스리스), 비연결성
  • HTTP 메시지
  • 단순함, 확장 가능

🟦 클라이언트 서버 구조

  • Request Response 구조
  • 클라이언트는 서버에 요청을 보내고, 응답을 대기
  • 서버가 요청에 대한 결과를 만들어서 응답

    클라이언트와 서버를 개념적으로 분리
    ➡️ 비즈니스로직, 데이터는 서버에서 처리하도록하고 클라이언트는 UI와 사용성에 집중
    ➡️ 클라이언트와 서버 각각 독립적으로 진화 가능


🟦 무상태 프로토콜 (스테이스리스(Stateless) )

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

🟦 Stateful, Stateless 차이

➖ Stateful(상태 유지) : 중간에 서버가 바뀌면 안된다.

(중간에 다른 서버로 바뀔 때 상태 정보를 다른 서버에게 미리 알려줘야 한다.)

➖ Stateless(무상태) : 중간에 서버가 바뀌어도 된다.

- 갑자기 클라이언트 요청이 증가해도 서버를 대거 투입할 수 있다.

- 무상태는 응답 서버를 쉽게 바꿀 수 있다.

➡️ 무한한 서버 증설 가능


🟦 Stateless 실무 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

- 상태 유지는 최소한만 사용

❗서버 개발자들이 어려워 하는 업무 ➡️ 같은 시간에 딱 맞추어 발생하는 대용량 트래픽

  • 예) 저녁 6:00시 선착순 할인 이벤트
  • 예) 명절 KTX 예약

✔️ 최대한 Stateless하게 설계하는 것 중요‼️


🟦 비연결성(connectionless)

- HTTP는 기본이 연결을 유지하지 않는 모델

- 일반적으로 초 단위의 이하의 빠른 속도로 응답

- 1시간 동안 수천명이 서비스를 사용해도 실제 서버에서 동시에 처리하는 요청은 수십개 이하로 매우 작음

• 예) 웹 브라우저에서 계속 연속해서 검색 버튼을 누르지는 않는다.

- 서버 자원을 매우 효율적으로 사용할 수 있음

클라이언트와 서버의 연결을 계속 유지한다면 서버 자원을 낭비
클라이언트의 요청이 있을 때, 서버가 응답하고 연결을 끊는다면 최소한의 자원으로 서버 유지 가능


🟦 비연결성 한계와 극복

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

🟦 HTTP 메시지

HTTP 메시지 구조

🟦 시작 라인 (요청 메시지)

- start-line = request-line / status-line

- request-line = method SP(공백) request-target SP HTTP-version CRLF(엔터)

  • HTTP 메서드 (GET: 조회)
  • 요청 대상 (/search?q=hello&hl=ko)
  • HTTP Version

➖ 시작 라인 (요청 메시지 - HTTP 메서드)

- 종류: GET, POST, PUT, DELETE...

- 서버가 수행해야 할 동작 지정

• GET: 리소스 조회
• POST: 요청 내역 처리

➖ 시작 라인 (요청 메시지 - 요청 대상)

  • absolute-path?query
  • 절대경로= "/" 로 시작하는 경로
    참고: *, http://...?x=y 와 같이 다른 유형의 경로지정 방법도 있다.

➖ 시작 라인 (요청 메시지 - HTTP 버전)

  • HTTP Version

🟦 시작 라인 (응답 메시지)

- 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 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-field = field-name ":" OWS field-value OWS (OWS:띄어쓰기 허용)

- field-name은 대소문자 구문 없음

➖ HTTP 헤더 용도

- HTTP 전송에 필요한 모든 부가정보

• 예) 메시지 바디의 내용, 메시지 바디의 크기, 압축, 인증, 요청 클라이언트(브라우저) 정보,
서버 애플리케이션 정보, 캐시 관리 정보...

- 표준 헤더가 너무 많음

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_HTTP_header_fields

- 필요시 임의의 헤더 추가 가능

• helloworld: hihi

➖ HTTP 바디 용도

- 실제 전송할 데이터

- HTML 문서, 이미지, 영상, JSON 등등 byte로 표현할 수 있는 모든 데이터 전송 가능


🟦 HTTP 정리

- HTTP 메시지에 모든 것을 전송

- HTTP 역사 HTTP/1.1을 기준으로 학습

- 클라이언트 서버 구조

- 무상태 프로토콜(스테이스리스)

- HTTP 메시지

- 단순함, 확장 가능


컴퓨터 아이콘 제작자: Vectorslab - Flaticon
인프런 모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식 (김영한) 참조

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