🌐 WebSocket: HTTP의 한계를 넘는 실시간 통신

🧲코일의 Web Socket를 보고 정리한 내용입니다.

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1️⃣ WebSocket이란?

HTML5에서 도입된 양방향 통신 프로토콜

• W3C와 IETF에서 표준화된 Full-Duplex 통신 프로토콜
• 클라이언트(브라우저)와 서버가 지속적인 연결을 유지하면서 실시간 데이터 송수신 가능
• 기존 HTTP와 달리, 서버도 클라이언트에게 자유롭게 데이터를 전송할 수 있음

📌 전송 주소: ws:// (기본) 또는 wss:// (TLS 보안)

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2️⃣ WebSocket이 등장한 배경

기존 HTTP 기반 방식들은 실시간성에 한계가 있었음:

방식	특징	문제점
Polling	주기적으로 요청 전송	네트워크 낭비
Long Polling	응답까지 연결 유지	서버 리소스 부담
Server-Sent Events (SSE)	서버 → 클라이언트 단방향 스트리밍	클라이언트 → 서버 전송 불가
HTTP	헤더 반복 전송으로 오버헤드 큼	단방향 & 비효율

✅ WebSocket은 지속 연결, 헤더 생략, 양방향 실시간 통신을 모두 만족

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3️⃣ WebSocket 작동 구조

🔐 1. 핸드셰이크 (HTTP Upgrade)

1. 클라이언트가 Upgrade: websocket 헤더 포함하여 요청
2. 서버가 101 Switching Protocols 응답으로 수락
3. Sec-WebSocket-Key → Sec-WebSocket-Accept로 검증

GET /chat HTTP/1.1
Host: example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: xxxxxxxxx==
Sec-WebSocket-Version: 13

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📡 2. 데이터 프레임 전송

• 연결 후 HTTP 프로토콜에서 WebSocket 프로토콜로 전환
• 메시지는 프레임 단위로 송수신
• 프레임 구조: FIN | Opcode | Payload Length | Masking Key | Payload

텍스트 메시지(UTF-8), 이진 데이터 등 모두 전송 가능

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🔚 3. 연결 종료 (Close Frame)

• 클라이언트 또는 서버 중 한 쪽이 Close 프레임 전송
• 상대방이 Close 프레임으로 응답하면 연결 종료

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4️⃣ 언제 사용하면 좋을까?

다음과 같이 실시간성과 상시 연결이 중요한 서비스에 적합합니다.

• 💬 채팅 서비스
• 📈 실시간 주식 시세 알림
• 🎮 온라인 게임
• 🛠 라이브 협업 도구
• 🧭 상태 동기화 기반 앱 (지도, 모니터링 대시보드 등)

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5️⃣ 보조 기술: Socket.IO, STOMP 등

라이브러리	특징
Socket.IO	자동 폴백 지원 (WebSocket 미지원 브라우저 대응), 네임스페이스/이벤트 지원
STOMP	메시징 프로토콜 (ex. Spring WebSocket에서 자주 사용)
SignalR	.NET 기반 실시간 프레임워크

📌 Socket.IO는 내부적으로 WebSocket → Long Polling으로 자동 대체하여 호환성 확보

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✅ 마무리 요약

항목	WebSocket
연결 방식	지속 연결 (Full-Duplex)
기반	TCP
장점	실시간성, 양방향, 헤더 오버헤드 없음
단점	유지 비용 (연결 수 유지)
활용 예	채팅, 게임, 실시간 모니터링