네트워크

Jay·2023년 8월 27일

Spring

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네트워크

- 여러대의 컴퓨터 또는 장비가 서로 연결되어서 정보를 주고 받을 수 있게 도와주는 기술
	- 컴퓨터,라우터,스위치,허브 등의 장비들이 각각의 역할을 수행하여 정보를 주고 받는다
  - 정보를 주고받기위해서는 IP주소,서브넷 마스크,게이트웨이등의 정보를 설정하고 네트워크 프로토콜을 이용하여 통신을 하게된다

Client 와 Server

- 브라우저에서 서버에 정보를 요청하는 과정을 간략하게 표현한 부분
- 사용자의 요청이 서버에 도달하기 위해서는 해당 서버의 정보가 필요
- 해당 서버에 정확하게 도달할 수 있게 제공되는 정보가 IP주소
- 네트워크상에서의 데이터 송/수신의 주소 기준
- IP와 Port를 작성해주어야한다

Web Server

- 인터넷을 통해 HTTP를 이용하여 웹상의 클라이언트 요청을 응답해주는 통신을 하는 컴퓨터
- HTTP Request를 브라우저를 통해 웹사이트를 웹서버에 요청
- 웹서버 요청을 승인하고 HTTP Response를 통해 웹사이트 데이터를 브라우저에 전송
- 브라우저가 서버에서 받아온 데이터를 이용해 웹사이트를 브라우저에 그려내는 일을 수행

API

- application programming interface
- 다른 소프트웨어 시스템과 통신하기 위한 규칙을 정의
- 다른 애플리케이션이 프로그래밍 방식으로 애플리케이션과 통신할 수 있도록 API를 표시하거나 생성
- Interface는 서로 다른 두개의 시스템,장치 사이엥서 정보나 신호를 주고받는 경우의 접점과 경계면을 의미
- 사용자가 기기를 쉽게 동작시키는데 도움을 주는 시스템을 의미함

URI 와 URL
- URI
  - 특정 리소스를 식별하는 통합자원식별자(Uniform Resource Identifier)를 의미
  - 웹 기술에서 사용하는 논리적 물리적 리소스를 식별하는 고유한 문자열 시퀀스
- URL
  - 웹주소, 컴퓨터 네트워크상에서 리소스가 어디 있는지 알려주기 위한 규약
  - URI 서브셋
    
    URI는 식별하고,URL은 위치를 가르킨다
  - URI의 구조
```
scheme:[//[user[:password]@]host[:port]][/path][?query][#fragment]
```
  1. scheme : 사용할 프로토콜을 뜻하며 웹에서는 http or https를 사용
  2. user와 password : (서버에 있는) 데이터에 접근하기 위한 사용자의 이름과 비밀번호
  3. host와 port : 접근할 대상(서버)의 호스트명과 포트번호
  4. path : 접근할 대상(서버)의 경로에 대한 상세 정보
  5. query : 접근할 대상에 전달하는 추가적인 정보(파라미터)
  6. fragment : 메인 리소스 내에 존재하는 서브 리소스에 접근할 때 이를 식별하기 위한 정보
REST
```
- Representational State Transfer(REST)
- 기본적으로 웹의 기존 기술과 HTTP프로토콜을 그래도 활용하기 때문에 웹의 장점을 최대한 활용할 수 있는 아키텍처
- 네트워크상에서 Client와Server사이의 통신방식중 하나
- 자원을 이름(자원의 표현)으로 구분하여 해당 자원의 상태(정보)를 주고 받는 모든것
	- 자원(resource)의 표현(representation)
		- 자원 : 해당 소프트웨어가 관리하는 모든것
			ex) 문서,그림,데이터,해당 소프트웨어 자체등
		- 자원의 표현 : 그 자원을 표현하기 위한 이름
			ex) DB의 학생 정보가 자원일 때,'students'를 자원의 표현이라고 정한다
	- 상태(정보) 전달
			- 데이터가 요청되어지는 시점에서 자원의 상태(정보)를 전달
			- JSON 혹은 XML을 통해 데이터를 주고 받는 것이 일반적
```
- 구체적인 개념
  - HTTP URI(Uniform Resource Identifier)를 통해 자원을 명시하고,HTTP Method(POST,GET,PUT,DELETE)를 통해 해당 자원에 대한 CRUD Operation을 적용하는 것을 의미
    - REST는 자원 기반의 구조(ROA, Resource Oriented Architecture) 설계의 중심에 Resouce가 있고 HTTP Method를 통해 Resource를 처리하도록 설계된 아키텍쳐를 의미
    - 웹사이트의 이미지,텍스트,DB내용 등의 모든 자원에 고유한 ID인 HTTP URI를 부여
    - CRUD Operation
      - Create : 생성(POST)
      - Read : 조회(GET)
      - Update : 수정(PUT,UPDATE)
      - Delete : 삭제(DELETE)
      - HEAD : header 정보 조회(HEAD)
- 장단점
  - 장점
    - HTTP 프로토콜의 인프라를 그래도 사용하므로 REST API사용을 위한 별도의 인프라를 구축할 필요가 없다
    - HTTP 프로토콜의 표준을 최대한 활용하여 여러 추가적인 장점을 함께 가져갈 수 있게 해준다
    - HTTP 표준 프로토콜에 따르는 모든 플랫폼에서 사용이 가능
    - Hypermedia API의 기본을 충실히 지키면서 범용성을 보장
    - REST API 메시지가 의도하는 바를 명확하게 나타내므로 의도하는 바를 쉽게 파악
    - 여려가지 서비스 디자인에서 생길 수 있는 문제를 최소화
    - 서버와 클라이언트의 역할을 명확하게 분리
  - 단점
    - 표준이 존재하지 않는다
    - HTTP Method형태가 제한적이다
    - 브라우저를 통해 테스트할 일이 많은 서비스라면 쉽게 고칠 수 있는 URL보다 Header값이 왠지 더 어렵게 느껴진다
- 필요한 이유
  - 애플리케이션 분리 및 통합
  - 다양한 클라이언트의 등자
  - 최근의 서버 프로그램은 다양한 브라우저와 안드로이드폰,아이폰과 같은 모바일 디바이스에서도 통신을 할 수 있어야 한다
- 구성 요소
  - 자원(Resource) : URI
    - 모든 자원에 고유한 ID가 존재하고, 이 자원은 Server에 존재한다
    - 자원을 구별하는 ID는 ‘/groups/:group_id’와 같은 HTTP URI이다
    - Client는 URI를 이용해서 자원을 지정하고 해당 자원의 상태(정보)에 대한 조작을 Server에 요청
  - 행위(Verb) : HTTP Method
    - HTTP 프로토콜의 Method를 사용
    - HTTP 프로토콜의 GET,POST,PUT,DELETE와 같은 메서드를 제공
  - 표현(Representation of Resource)
    - Client가 자원의 상태(정보)에 대한 조작을 요청하면 Server는 이에 적절한 응답을 보낸다
    - REST에서 하나의 자원은 JSON,XML,TEXT,RSS 등 여러 형태의 Representation으로 나타내어 질 수 있다
    - JSON 혹은 XML를 통해 데이터를 주고 받는 것이 일반적
- 특징
  - Server-Client(서버-클라이언트 구조)
  - 자원이 있는 쪽이 Server,자원을 요청하는 쪽이 Client가 된다
  - REST Server : API를 제공하고 비지니스 로직 처리 및 저장을 책임
  - Client : 사용자 인증이나 context(세션,로그인 정보)등을 직접 관리하고 책임 지낟
  - 서로 간 의존성이 줄어든다
  - Stateless(무상태)
  - HTTP 프로토콜은 Stateless Protocol이므로 REST역시 무상태성을 가진다
  - Client의 context를 Server에 저장하지 않는다
  - 세션과 쿠키와 같은 context정보를 신경쓰지 않아도 되므로 구현이 단순해진다
  - Server는 각각의 요청을 완전히 별개의 것으로 인식하고 처리한다
  - API서버는 Client의 요청만을 단순 처리
  - 이전 요청이 다음 요청의 처리에 연관되어서는 안된다
  - 물론 이전 요청이 DB를 수정하여 DB에 의해 바뀌는 것은 허용한다
  - Server의 처리 방식에 일관성을 부여하고 부담이 줄어들며, 서비스의 자유도가 높아진다
  - Cacheable(캐시 처리 가능)
  - 웹 표준 HTTP프로토콜을 그대로 사용하므로 웹에서 사용하는 기존의 인프라를 그대로 활용할 수 있다
  - HTTP가 가진 가장 강력한 특징 중 하나인 캐싱 기능을 적용할 수 있다
  - HTTP 프로토콜 표준에서 사용하는 Last-Modified 태크나 E-Tag를 이용하면 캐싱 구현이 가능
  - 대량의 요청을 효율적으로 처리하기 위해 캐시가 요구
  - 캐시 사용을 통해 응답시간이 빨라지고 REST Servre 트랜잭션이 발생하지 않기 때문에 전체 응답시간,성능,서버의 자원 이용률을 향상시킬 수 있다
  - Layered System(계층화)
  - Client는 REST API Server만 호출
  - REST Server는 다중 계층으로 구성될 수 있다
  - API Server는 순수 비지니스 로직을 수행하고 그 앞단에 보안,로드밸런싱,암호화,사용자 인증등을 추가하여 구조상의 유연성을 줄 수 있다
  - 로드밸런싱,공유 캐시 등을 통해 확장성과 보안성을 향상시킬수 있다
  - PROXY,게이트웨이 같은 네트워크 기반의 중간 매체를 사용할 수 있다
  - Code-On-Demand(optional)
  - Server로부터 스크립트를 받아서 Client에서 실행
  - 반드시 충족할 필요는 없다
  - Uniform Interface(인터페이스 일관성)
  - URI로 지정한 Resource에 대한 조작을 통일되고 한정적인 인터페이스로 수행
  - HTTP 표준 프로토콜에 따르는 모든 플랫폼에서 사용이 가능
  - 특정 언어나 기술에 종속되지 않는다
  
  REST API
  
  API(Application Programming Interface)란
- 데이터와 기능의 집합을 제공하여 컴퓨터 프로그램간 상호작용을 촉진하며, 서로 정보를 교환가능 하도록 하는 것
  
  REST API의 정의
- REST 기반으로 서비스 API를 구현한 것
- 최근 OpenAPI(누구나 사용할 수 있도록 공개된 API: 구글 맵, 공공 데이터 등), 마이크로 서비스(하나의 큰 애플리케이션을 여러 개의 작은 애플리케이션으로 쪼개어 변경과 조합이 가능하도록 만든 아키텍처) 등을 제공하는 업체 대부분은 REST API를 제공한다.
  
  REST API의 특징
- 사내 시스템들도 REST 기반으로 시스템을 분산해 확장성과 재사용성을 높여 유지보수 및 운용을 편리하게 할 수 있다.
- REST는 HTTP 표준을 기반으로 구현하므로, HTTP를 지원하는 프로그램 언어로 클라이언트, 서버를 구현할 수 있다.
- 즉, REST API를 제작하면 델파이 클라이언트 뿐 아니라, 자바, C#, 웹 등을 이용해 클라이언트를 제작할 수 있다.
  
  REST API 설계 기본 규칙
  
  참고 리소스 원형
- 도큐먼트 : 객체 인스턴스나 데이터베이스 레코드와 유사한 개념
- 컬렉션 : 서버에서 관리하는 디렉터리라는 리소스
- 스토어 : 클라이언트에서 관리하는 리소스 저장소
1. URI는 정보의 자원을 표현해야 한다.
  - resource는 동사보다는 명사를, 대문자보다는 소문자를 사용한다.
  - resource의 도큐먼트 이름으로는 단수 명사를 사용해야 한다.
  - resource의 컬렉션 이름으로는 복수 명사를 사용해야 한다.
  - resource의 스토어 이름으로는 복수 명사를 사용해야 한다.ex) GET /Member/1 -> GET /members/1
2. 자원에 대한 행위는 HTTP Method(GET, PUT, POST, DELETE 등)로 표현한다.
  - URI에 HTTP Method가 들어가면 안된다.ex) GET /members/delete/1 -> DELETE /members/1
  - URI에 행위에 대한 동사 표현이 들어가면 안된다.(즉, CRUD 기능을 나타내는 것은 URI에 사용하지 않는다.)
  - ex) GET /members/show/1 -> GET /members/1
  - ex) GET /members/insert/2 -> POST /members/2
  - 경로 부분 중 변하는 부분은 유일한 값으로 대체한다.(즉, :id는 하나의 특정 resource를 나타내는 고유값이다.)
  - ex) student를 생성하는 route: POST /students
  - ex) id=12인 student를 삭제하는 route: DELETE /students/12
  
  REST API 설계 규칙
3. 슬래시 구분자(/ )는 계층 관계를 나타내는데 사용한다.
  1. ex) http://restapi.example.com/houses/apartments
4. URI 마지막 문자로 슬래시(/ )를 포함하지 않는다.
  - URI에 포함되는 모든 글자는 리소스의 유일한 식별자로 사용되어야 하며 URI가 다르다는 것은 리소스가 다르다는 것이고, 역으로 리소스가 다르면 URI도 달라져야 한다.
  - REST API는 분명한 URI를 만들어 통신을 해야 하기 때문에 혼동을 주지 않도록 URI 경로의 마지막에는 슬래시(/)를 사용하지 않는다.ex) http://restapi.example.com/houses/apartments/ (X)
5. 하이픈(- )은 URI 가독성을 높이는데 사용
  - 불가피하게 긴 URI경로를 사용하게 된다면 하이픈을 사용해 가독성을 높인다.
6. 밑줄(_ )은 URI에 사용하지 않는다.
  - 밑줄은 보기 어렵거나 밑줄 때문에 문자가 가려지기도 하므로 가독성을 위해 밑줄은 사용하지 않는다.
7. URI 경로에는 소문자가 적합하다.
  - URI 경로에 대문자 사용은 피하도록 한다.
  - RFC 3986(URI 문법 형식)은 URI 스키마와 호스트를 제외하고는 대소문자를 구별하도록 규정하기 때문
8. 파일확장자는 URI에 포함하지 않는다.
  - REST API에서는 메시지 바디 내용의 포맷을 나타내기 위한 파일 확장자를 URI 안에 포함시키지 않는다.
  - Accept header를 사용한다.
    - ex) http://restapi.example.com/members/soccer/345/photo.jpg (X)
    - ex) GET / members/soccer/345/photo HTTP/1.1 Host: restapi.example.com Accept: image/jpg (O)
9. 리소스 간에는 연관 관계가 있는 경우
  - /리소스명/리소스 ID/관계가 있는 다른 리소스명
  - ex) GET : /users/{userid}/devices (일반적으로 소유 ‘has’의 관계를 표현할 때)
  
  RESTful
  
  RESTful이란
- RESTful은 일반적으로 REST라는 아키텍처를 구현하는 웹 서비스를 나타내기 위해 사용되는 용어이다.
  - ‘REST API’를 제공하는 웹 서비스를 ‘RESTful’하다고 할 수 있다.
- RESTful은 REST를 REST답게 쓰기 위한 방법으로, 누군가가 공식적으로 발표한 것이 아니다.
  - 즉, REST 원리를 따르는 시스템은 RESTful이란 용어로 지칭된다.
  
  RESTful의 목적
- 이해하기 쉽고 사용하기 쉬운 REST API를 만드는 것
- RESTful한 API를 구현하는 근본적인 목적이 성능 향상에 있는 것이 아니라 일관적인 컨벤션을 통한 API의 이해도 및 호환성을 높이는 것이 주 동기이니, 성능이 중요한 상황에서는 굳이 RESTful한 API를 구현할 필요는 없다.
- RESTful 하지 못한 경우
  - ex1) CRUD 기능을 모두 POST로만 처리하는 API
  - ex2) route에 resource, id 외의 정보가 들어가는 경우(/students/updateName)

Web Server와 Web Application Server(WAS)

- Web Server : 브라우저에서 URL을 입력하여 어떠한 페이지를 요청했을 때 HTTP의 요청을 받아들여 HTML문서와 같은 정적인 콘텐츠를 사용자에게 전달해주는 역할
- 1. 정적인 콘텐츠(이미 완성된 HTML과 같은 문서)를 브라우저로 전달
- 2. 브라우저로부터 '로그인하여 메인페이지로 요청'과 같은 동적인 요청이 들어왔을 때 웹서버 자체적으로 처리하기 어렵기 때문에 해당 요청을 WAS에 전다
 * Apache,Nginx등이 있다
- WAS는 웹서버와 똑같이 HTTP기반으로 동작이 됨
- 웹서버에서 할 수 있는 기능 대부분을 WAS에서도 처리할 수 있다
- WAS를 사용하여 로그인,회원가입을 처리하거나 게시물 조회등의 다양한로직들을 수행하는 프로그램을 동작시킬수있다
 * Tomcat,JBoss등이 있다

Apache Tomacat이란
- Tomcat은 동적인 처리를 할 수 있는 웹 서버를 만들기 위한 웹 컨테이너
- Apache Tomcat이란 Apache와 Tomcat이 합쳐진 형태로 정적인 데이터 처리와 동적인 데이터 처리를 효율적으로 해줄 수 있다
SpringBoot와 Spring
- Spring 프레임워크는 2004년에 1.0이 등장한 이후 20년가까이 사랑받으며 계속해서 업그레이드 해온 현재는 Spring 6.0이 등장한 아주 오래되고 강력한 프레임워크입니다.
- Spring 프레임워크는 AOP, IoC/DI 등과 같은 아주 강력한 핵심 기능들을 가지고 있습니다.
- 하지만 이러한 핵심 기능들을 사용하기 위해서는 너무나도 많은 xml 설정들이 필요했습니다.
- 이러한 불편한 점들을 개선하기 위해 2014년 SpringBoot가 등장했습니다.
- SpringBoot는 기존의 xml 설정 대신 Java의 애너테이션 기반의 설정을 적극적으로 사용하고 있기 때문에 무겁고 작성하기 힘들던 xml 대신에 애너테이션을 사용하여 아주 간편하게 설정할 수 있습니다.
  - 기본적으로 개발에 필요한 설정 정보들을 일반적으로 많이 사용하는 설정 값을 default로 하여 자동으로 설정해주고 있습니다.
- 또한 외부 라이브러리나 하위 프레임워크들의 의존성 관리가 매우 쉬워졌습니다.
- 기존에는 외부 라이브러리와 프레임워크를 사용하기 위해서 각각의 버전들의 호환성을 직접 확인해가면서 의존성들을 설정해야 했지만 SpringBoot에서는 spring-boot-starter-web 처럼 필요한 외부 라이브러리들과 프레임워크들을 의존성에 맞게 starter로 묶어서 제공해 줍니다.
  - 따라서 이전처럼 각각의 버전 호환성을 직접 확인할 필요가 없어졌습니다.
- 마지막으로 SpringBoot의 강력한 점을 물어봤을 때 대답하는 것 중 하나가 바로 내장 Apache Tomcat 입니다.
- Spring 프레임워크에서는 서버를 실행시키기 위해 Apache Tomcat을 직접 다운로드 받고 설정하고 프로젝트에 삽입 했어야 했습니다.
- 이러한 불편함을 해결하기 위해 SpringBoot에서는 기본적으로 starter-web dependency를 설정하면 자동으로 내장형 Apache Tomcat을 제공해 줍니다.
- 말 그대로 Apache Tomcat이 내장되어있기 때문에 개발자가 따로 다운로드 받고 설정하고 삽입할 필요없이 바로 사용할 수 있게 되었습니다.

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