HTTP / Network

hoony0802·2021년 5월 22일
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Network

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Client-server architecture

리소스가 존재하는 곳과 리소스를 사용하는 앱을 분리시킨 것을 2티어 아키텍처 또는 클라이언트-서버 아키텍처라고 한다.

클라이언트와 서버는 요청과 응답을 주고 받는 관계이고 클라이언트-서버 아키텍처에서는 요청이 선행되고 그 후에 응답이 온다.

서버는 리소스를 전달해주는 역할만 담당하고 리소스를 저장하는 공간인 데이터베이가 추가된 형태는 3티어 아키텍처라고 한다.

Client

브라우저를 통해 주로 이용하는 웹(Web) 플랫폼에서의 클라이언트는 웹사이트 또는 웹 앱/ 스마트폰, 테블릿용 앱/ 데스크탑 앱

Server

파일 서버는 파일을 제공하는 앱, 웹 서버는 웹사이트에서 필요로 하는 정보들을 제공하는 앱, 메일 서버는 메일을 주고 받을 수 있도록 도와주는 앱

데이터베이스도 데이터 제공자로서 일하므로 일종의 서버라고한다.

Protocol

프로토콜은 통신 규약, 즉 약속
=> 프로토콜은 각자의 프로토콜마다 지켜야 하는 규약이 존재

웹 애플리케이션 아키텍처에서는 클라이언트와 서버가 서로 HTTP라는 프로토콜을 사용해서 서로 대화한다.

더 많은 프로토콜의 종류: OSI 7 Layers 참조

API

서버는 클라이언트에게 리소스를 잘 활용할 수 있도록 인터페이스(interface)를 제공해주는 것이 API(Application Programming Interface)

Interface: 의사소통이 가능하도록 만들어진 접점을 의미

API는 앱이 요청할 수 있고 프로그래밍 가능한 인터페이스

서버가 리소스 전달을 위한 메뉴판, 즉 API를 구축해놓아야 클라이언트가 이를 활용 가능

인터넷에 있는 데이터를 요청할 때에는 HTTP라는 프로토콜을 사용하며 주소(URL, URI)를 통해 접근 가능

HTTP API 디자인

URL 디자인 => 파라미터를 사용하기 위해 물음표(?)와 & 기호를 사용하는 것

HTTP API의 URL 디자인은 비교적 단순하나 메소드를 사용
=>
CRUD 각각의 행동과 일치하는 HTTP 메소드의 종류가 존재
GET, POST, PUT(or PATCH), DELETE

HTTP Method - MDN

브라우저의 작동 원리

보이지 않는 곳

URL

URL은 Uniform Resource Locator의 줄임말로 네트워크 상에서 웹 페이지, 이미지, 동영상 등의 파일이 위치한 정보를 나타냄

URLscheme, hosts, url-path로 구분가능

scheme은 통신 방식(프로토콜)을 결정 => 일반적인 웹 브라우저에서는 http(s)를 사용

hosts는 웹 서버의 이름이나 도메인, IP를 사용하며 주소를 나타냄

url-path는 웹 서버에서 지정한 루트 디렉토리부터 시작하여 웹 페이지, 이미지, 동영상 등이 위치한 경로와 파일명을 나타냄

URI

URI는 Uniform Resource Identifier의 줄임말로 일반적으로 URL의 기본 요소인 scheme, hosts, url-path에 더해 query, bookmark를 포함

query는 웹 서버에 보내는 추가적인 질문

브라우저의 검색창을 클릭하면 나타나는 주소가 URI이고 URI는 URL을 포함하는 상위개념

IP

네트워크에 연결된 특정 PC의 주소를 나타내는 체계를 IP address(Internet Protocol address, IP 주소)라고 한다.

IP는 Internet Protocol의 줄임말로 인터넷상에서 사용하는 주소 체계를 의미

네 덩이의 숫자로 구분된 IP 주소체계인 IPv4는 Internet Protocol version 4의 줄임말로 IP 주소체계의 네 번째 버전을 뜻함

CLInslookup [도메인 주소] => IPv4 나옴

IPv4는 각 덩어리마다 0부터 255까지 나타냄 => 2^(32)인 약 43억 개의 IP 주소를 표현 가능

localhost, 127.0.0.1 : 현재 사용 중인 로컬 PC를 지칭

0.0.0.0, 255.255.255.255 : broadcast address, 로컬 네트워크에 접속된 모든 장치와 소통하는 주소
=> 서버에서 접근 가능 IP 주소를 broadcast address로 지정하면 모든 기기에서 서버에 접근가능

인터넷에 접속하고 각종 서비스를 위해 서버를 생산하면서 IPv4로 할당할 수 있는 PC가 한계가 와서 IPv6가 등장함
=> IPv6는 표기법을 달리 책정하여 2^(128)개의 IP 주소를 표현 가능

Port

IP 주소에 진입할 수 있는 정해진 통로(채널)PORT(포트)라고 한다.

이미 사용 중인 포트는 중복해서 사용할 수 없음

포트 번호는 0~ 65,535 까지 사용할 수 있다.
그 중에서 0 ~ 1024번 까지의 포트 번호는 주요 통신을 위한 규약에 따라 이미 정해져 있다.

잘 알려진 포트
22 : SSH
80 : HTTP
443: HTTPS

이미 정해진 포트 번호라도 필요에 따라 자유롭게 사용가능

잘 알려진 포트의 경우 URI 등에 명시하지 않지만 그 외의 잘 알려지지 않은 포트(:3000과 같은 임시 포트)는 반드시 포함해야함

Domain, DNS

도메인 이름을 사용하면 한 눈에 파악하기 힘든 IP 주소를 보다 분명하게 나타냄

네트워크 상에 존재하는 모든 PC는 IP 주소가 있지만 모든 IP 주소가 도메인 이름을 가지는 것은 아니다.

로컬 PC를 나타내는 127.0.0.1 은 localhost 로 사용할 수 있지만 그 외의 모든 도메인 이름은 일정 기간 동안 대여하여 사용해야 한다.

DNS는 Domain Name System의 줄임말로 호스트의 도메인 이름을 IP 주소로 변환하거나 반대의 경우를 수행할 수 있도록 개발된 데이터베이스 시스템
=> IP 주소에 해당하는 웹 서버로 요청을 전달하여 클라이언트와 서버가 통신할 수 있도록 함

보이는 곳

AJAX

AJAX는 서버 응답에 따라 동적으로 페이지의 구성 요소를 변경해준다.

dynamic web page : 서버와 자유롭게 통신할 수 있고(XHR) 페이지 깜빡임 없이 seamless하게 작동하는(JS,DOM) wep app
=> AJAX

AJAX 구성 요소(기술)

  • 웹 페이지 표현을 위한 HTML, CSS
  • 데이터에 접근하거나 화면 구성을 동적으로 조작하는 JavaScript, DOM
  • 데이터 교환에 사용되는 JSON이나 XML
  • 웹 서버와 비동기적 통신을 위한 XMLHttpRequest 객체

SSR / CSR

SSR은 Server Side Rendering의 줄임말로 웹 페이지를 브라우저에서 렌더링하는 대신에 서버에서 렌더링한다.

웹 페이지의 내용에 데이터베이스의 데이터가 필요한 경우 서버는 데이터베이스의 데이터를 불러온 다음 웹 페이지를 완전히 렌더링 된 페이지로 변환한 후에 브라우저에 응답으로 보냄
브라우저가 다른 경로로 이동할 때마다 서버는 이 작업을 다시 수행

CSR은 Client Side Rendering의 줄임말로 SSR이 서버 측에서 페이지를 렌더링한다면 CSR클라이언트에서 페이지를 렌더링한다.

브라우저의 요청을 서버로 보내면 서버는 웹 페이지를 렌더링하는 대신 웹 페이지의 골격이 될 단일 페이지(SPA)를 클라이언트에 보낸다.

이때 서버는 웹 페이지와 함께 JavaScript 파일을 보내고 클라이언트가 웹 페이지를 받으면 웹 페이지와 함께 전달된 JavaScript 파일은 브라우저에서 웹 페이지를 완전히 렌더링 된 페이지로 바꾼다.

브라우저는 데이터베이스에 저장된 데이터를 가져와서 웹 페이지에 렌더링을 해야 한다. 웹 페이지를 렌더링하는 데에 필요한 데이터를 API 요청으로 해소한다.

CSR에서는 SSR과 다르게, 서버가 웹 페이지를 다시 보내지 않고 브라우저는 브라우저가 요청한 경로에 따라 페이지를 다시 렌더링한다. 이때 보이는 웹 페이지의 파일은 맨 처음 서버로부터 전달받은 웹 페이지 파일과 동일한 파일이다.

CSR과 SSR의 주요 차이점은 페이지가 렌더링되는 위치, SSR은 서버에서 페이지를 렌더링하고, CSR은 브라우저(클라이언트)에서 페이지를 렌더링한다.

CSR의 브라우저는 사용자가 다른 경로를 요청할 때마다 페이지를 새로고침 하지 않고 동적으로 라우팅을 관리한다.

SSR을 사용하는 경우

  1. SEO(Search Engine Optimization) 가 우선순위인 경우

  2. 웹 페이지의 첫 화면 렌더링이 빠르게 필요한 경우에도 단일 파일의 용량이 작은 SSR이 적합하다.

  3. 웹 페이지가 사용자와 상호작용이 적은 경우 SSR 활용 가능

CSR을 사용하는 경우

  1. SEO가 우선순위가 아닌 경우 CSR을 사용

  2. 사이트에 풍부한 상호 작용이 있는 경우 CSR은 빠른 라우팅으로 강력한 사용자 경험(UX)을 제공

  3. 웹 애플리케이션을 제작하는 경우 CSR을 이용해 더 나은 사용자 경험(빠른 동적 렌더링 등)을 제공 가능

HTTP

HTTPHyperText Transfer Protocol의 줄임말로 HTML과 같은 문서를 전송하기 위한 Application Layer 프로토콜이다.

HTTP웹 브라우저와 웹 서버의 소통을 위해 디자인됨

전통적인 클라이언트-서버 모델에서 클라이언트가 HTTP messages 양식에 맞춰 요청을 보내면 서버도 HTTP messages 양식에 맞춰 응답

HTTP의 특징: Stateless(무상태성)

HTTP로 클라이언트와 서버가 통신을 주고 받는 과정에서 HTTP가 클라이언트나 서버의 상태 확인하지 않음

HTTP는 통신 규약일 뿐이므로 상태를 저장하지 않아서 필요에 따라 다른 방법(쿠키-세션, API 등)을 통해 상태를 확인 가능

HTTP messages

HTTP messages는 클라이언트와 서버 사이에서 데이터가 교환되는 방식 - 요청(Requests), 응답(Responses)

구성 파일, API, 기타 인터페이스에서 HTTP messages를 자동으로 완성되기 때문에 개발자가 직접 작성할 필요가 거의 없다.

요청, 응답 메세지의 구조

  • start line : start line에는 요청이나 응답의 상태를 나타내고 항상 첫 번째 줄에 위치하고 응답에서는 status line이라고 함
  • HTTP headers : 요청을 지정하거나 메시지에 포함된 본문을 설명하는 헤더의 집합
  • empty line : 헤더와 본문을 구분하는 빈 줄
  • body : 요청과 관련된 데이터나 응답과 관련된 데이터 또는 문서를 포함하고 요청과 응답의 유형에 따라 선택적으로 사용

이 중 start lineHTTP headers를 묶어 요청이나 응답의 헤드(head)라고 하고, payloadbody라고 한다.

요청(Requests)

HTTP 요청은 클라이언트가 서버에 보내는 메시지

Start line의 세 가지 요소

1.수행할 작업(GET, PUT, POST 등)이나 방식(HEAD or OPTIONS)을 설명하는 HTTP method를 나타냄
=> GET method는 리소스를 받아야 하고 POST method는 데이터를 서버로 전송함

2.요청 대상(일반적으로 URL이나 URI) 또는 프로토콜, 포트, 도메인의 절대 경로는 요청 컨텍스트에 작성되고 요청 형식은 HTTP method 마다 다름

  • origin 형식 : ?와 쿼리 문자열이 붙는 절대 경로이고 POST, GET, HEAD, OPTIONS 등의 method와 함께 사용
  • absolute 형식 : 완전한 URL 형식으로 프록시에 연결하는 경우 대부분 GET method와 함께 사용
  • authority 형식 : 도메인 이름과 포트 번호로 이루어진 URL의 authority component이고 HTTP 터널을 구축하는 경우 CONNECT와 함께 사용 가능
  • asterisk 형식 : OPTIONS 와 함께 별표(*) 하나로 서버 전체를 표현함

3.HTTP 버전은 메시지의 다른 구조를 결정하고 이를 위해 HTTP 버전을 함께 입력함

Headers

요청의 Headers는 기본 구조를 따르고 대소문자 구분 없는 문자열과 콜론(:), 값을 입력함 값은 헤더에 따라 다르고 여러 종류의 헤더가 있고 그룹을 나눌 수 있음

  • General headers : 메시지 전체에 적용됨
  • Request headers : User-Agent, Accept-Type, Accept-Language과 같은 헤더는 요청을 보다 구체함
    Referer처럼 컨텍스트를 제공하거나 If-None과 같이 조건에 따라 제약을 추가 가능
  • Entity headers : Content-Length와 같은 헤더는 body에 적용되고 body가 비어있는 경우 entity headers는 전송되지 않음

Body

요청의 본문은 HTTP messages 구조의 마지막에 위치하고 GET, HEAD, DELETE, OPTIONS처럼 서버에 리소스를 요청하는 경우에는 본문이 필요하지 않음

POST나 PUT과 같은 일부 요청은 데이터를 업데이트하기 위해 사용함

  • Single-resource bodies(단일-리소스 본문) : 헤더 두 개(Content-Type과 Content-Length)로 정의된 단일 파일로 구성됨
  • Multiple-resource bodies(다중-리소스 본문) : 여러 파트로 구성된 본문에서는 각 파트마다 다른 정보를 지니고 보통 HTML form과 관련

응답(responses)

응답의 첫 줄은 Status line

  1. 현재 프로토콜의 버전(HTTP/1.1)

  2. 상태 코드 - 요청의 결과를 나타냅니다. (200, 302, 404 등)

  3. 상태 텍스트 - 상태 코드에 대한 설명

응답에 들어가는 HTTP headers는 요청 헤더와 동일한 구조

대소문자 구분 없는 문자열과 콜론(:), 값을 입력하고 값은 헤더에 따라 다르며 요청의 헤더와 마찬가지로 몇 그룹으로 나눌 수 있음

  • General headers : 메시지 전체에 적용됨
  • Response headers : Vary, Accept-Ranges와 같이 상태 줄에 넣기에는 공간이 부족했던 추가 정보를 제공함
  • Entity headers : Content-Length와 같은 헤더는 body에 적용되고 body가 비어있는 경우, entity headers는 전송되지 않음

응답의 본문은 HTTP messages 구조의 마지막에 위치, 201, 204와 같은 상태 코드를 가지는 응답에는 본문이 필요하지 않음

  • Single-resource bodies(단일-리소스 본문) : 길이가 알려진 단일-리소스 본문은 두 개의 헤더(Content-Type, Content-Length)로 정의함

길이를 모르는 단일 파일로 구성된 단일-리소스 본문은 Transfer-Encoding이 chunked 로 설정되어 있으며 파일은 chunk로 나뉘어 인코딩됨

  • Multiple-resource bodies(다중-리소스 본문) : 서로 다른 정보를 담고 있는 body
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둔필승총(鈍筆勝聰) - 기억보다는 기록을

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