TIL) [HTTP/네트워크] 기초

웹 애플리케이션 아키텍처

2티어 아키텍처(클라이언트-서버 아키텍처)

= 상품 정보 같은 리소스가 존재하는 곳과 리소스를 사용하는 앱을 분리시킨 것

클라이언트 = 리소스를 사용하는 앱
서버 = 리소스를 제공하는 곳

리소스를 사용하는 앱(클라이언트)이 요청 -> 리소스가 존재하는 곳(서버)이 응답

클라이언트-서버 아키텍처에서는 요청이 선행되고 그 후에 응답이 온다

3-Tier 아키텍처

일반적으로 서버는 리소스를 전달해 주는 역할만 담당하고 리소스를 저장하는 공간을 별도로 마련하는데 이 공간을 "데이터베이스"라고 함 데이터베이스는 창고와 같은 역할
2티어 아키텍처에 데이터베이스가 추가된 형태가 3티어 아키텍처

프로토콜 = 통신 규약, 즉 약속

손님이 주문을 받는 사람에게 대뜸 찾아가 외계어로 주문을 할 수 없듯, 주문을 하기 위해서는 꼭 지켜야 하는 약속이 존재

웹 애플리케이션 아키텍처에서는 클라이언트와 서버가 서로 HTTP라는 프로토콜을 이용

주요 프로토콜
응용 계층

프로토콜 이름	설명
HTTP	웹에서 HTML, JSON 등의 정보를 주고 받는 프로토콜
HTTPS	HTTP에서 보안이 강화된 프로토콜
FTP	파일 전송 프로토콜
SMTP	메일을 전송하기 위한 프로토콜
SSH	CLI 환경의 원격 컴퓨터에 접속하기 위한 프로토콜
RDP	Windows 계열의 원격 컴퓨터에 접속하기 위한 프로토콜
WebSocket	실시간 통신, Push 등을 지원하는 프로토콜

전송 계층

프로토콜 이름	설명
TCP	HTTP,FTP 통신 등의 근간이 되는 인터넷 프로토콜
UDP	(양방향의 TCP와는 다르게) 단방향으로 작동하는 훨씬 더 단순하고 빠르지만, 신뢰성이 낮은 인터넷 프로토콜

API(Application Programming Interface)

• 서버는 클라이언트에게 리소스를 잘 활용할 수 있도록 인터페이스(interface)를 제공해야 하는데 이것을 API라고 함
• Interface = 의사소통이 가능하도록 만들어진 접점(ex. 메뉴판)
• 서버가 API를 구축해놓아야 클라이언트가 이를 활용할 수 있음
• 인터넷에 있는 데이터를 요청할 때에는 HTTP라는 프로토콜을 사용하고, 주소(URL, URI)를 통해 접근할 수 있음

HTTP API 디자인에는 Best Practice가 존재함
ex)사용자 관리 API

요청	적절한 메소드
조회(Read)	GET
추가(Create)	POST
갱신(Update)	PUT 또는 PATCH
삭제(Delete)	DELETE

• HTTP 메서드는 리소스를 이용하여, 하려는 행동에 맞게 적절하게 써야 한다.

URL과 URI

URL(Uniform Resource Locator)

• 네트워크 상에서 웹 페이지, 이미지, 동영상 등의 파일이 위치한 정보를 나타냄
• scheme, hosts, url-path로 구분할 수 있음
• scheme = 통신 방식(프로토콜)을 결정한다. 일반적인 웹 브라우저에서는 http(s)를 사용
• hosts = 웹 서버의 이름이나 도메인, IP를 사용하며 주소를 나타냄.
• url-path = 웹 서버에서 지정한 루트 디렉토리에서 시작하여 웹 페이지, 이미지, 동영상 등이 위치한 경로와 파일명을 나타냄

URI(Uniform Resource Identifier)

• scheme, hosts, url-path, query, fragment
• query = 웹서버에 보내는 추가적인 질문
• fragment = 일종의 북마크 기능을 수행하며 URL에 fragment(#)와 특정 HTMl 요소의 id를 전달하면 해당 요소가 있는 곳으로 스크롤을 이동할 수 있음

URI는 URL을 포함하는 상위개념

IP와 포트

IP(Internet Protocol)

• 인터넷상에서 사용하는 주소체계를 의미
• 인터넷에 연결된 모든 PC는 IP주소체계를 따라 네 덩이의 숫자로 구분됨 => IPv4
  (IPv4(Internet Protocol version 4)= IP 주소체계의 네 번째 버전)

IPv4

• 2^32개의 IP주소를 표현할 수 있음
• localhost, 127.0.0.1: 현재 사용중인 로컬 PC를 지칭한다
• 0.0.0.0, 255,255,255,255 : broadcast address, 로컬 네트워크에 접속된 모든 장치와 소통하는 주소이고 서버에서 접근 가능 IP 주소를 broadcast address로 지정하면 모든 기기에서 서버에 접근할 수 있음.

Ipv6

• 컴퓨터 보급률이 높아지면서 IPv4로 할당할 수 있는 PC가 한계를 넘어서 나오게 됨
• 표기법을 달리 책정하여 2^128개의 IP주소를 표현할 수 있음

PORT

• IP 주소가 가리키는 PC에 접속할 수 있는 통로(채널)
• 이미 사용 중인 포트는 중복해서 사용할 수 없음
• 포트 번호는 0~ 65535까지 사용할 수 있음(그 중 0~1024까지는 규약에 따라 정해져 있음)
  ㅇ 22: SSH
  ㅇ 80: HTTP
  ㅇ 443: HTTPS
• 잘 알려진 포트는 포트번호를 URI에 생략할 수 있지만, 그 외의 잘 알려지지 않은 포트(3000과 같은 임시 포트)는 반드시 포트번호를 포함해야 함

Domain과 DNS

Domain

= 웹 브라우저를 통해 특정 사이트 진입을 할 때, IP 주소를 대신하여 사용하는 주소

• nslookup = 터미널에서 도메인 이름을 통해 IP 주소를 확인하는 명령어

DNS

= 브라우저의 검색창에 도메인 이름을 입력하여 해당 사이트로 이동하기 위해서 해당 도메인 이름과 매칭된 IP 주소를 확인하는 작업이 필요한데 이것을 위한 서버가 DNS(Domain Name System)

• 호스트의 도메인 이름을 IP 주소로 변환하거나 반대의 경우를 수행할 수 있도록 개발된 데이터베이스 시스템

HTTP(HyperText Transfer Protocol)

HTTP Messages

= 클라이언트와 서버 사이에서 데이터가 교환되는 방식
= 두가지 유형이 있음 -> 요청(Requests), 응답(Responses)
= 구성 파일, API, 기타 인터페이스에서 HTTP Messages를 자동으로 완성함

무상태성(Stateless)

= HTTP의 큰 특징 중 하나
= HTTP로 클라이언트와 서버가 통신을 주고받는 과정에서, HTTP가 클라이언트나 서버의 상태를 확인하지 않음.
= HTTP는 통신 규약일 뿐이므로 상태를 저장하지 않습니다. 따라서 필요에 따라 다른 방법(쿠키-세션, API 등)을 통해 상태를 확인할 수 있음.

HTTP Requests

Start line - 3가지 요소

1. 수행할 작업(GET, PUT, POST 등)이나 방식(HEAD or OPTIONS)을 설명하는 HTTP method를 나타낸다.
2. 요청 대상(일반적으로 URL이나 URI) 또는 프로토콜, 포트, 도메인의 절대 경로는 요청 컨텍스트에 작성된다. 이 요청은 HTTP method마다 다름

• origin 형식 : '?'와 쿼리 문자열이 붙는 절대 경로. GET, POST, HEAD, OPTIONS 등의 method와 함께 사용
  ex) HEAD /test.html?query=alibaba HTTP/1.1

• absolute 형식 : 완전한 URL 형식으로, 프록시에 연결하는 경우 대부분 GET method와 함께 사용
  ex) GET http://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Messages HTTP/1.1

• authority 형식 : 도메인 이름과 포트 번호로 이루어진 URL의 일부분. HTTP 터널을 구축하는 경우, CONNECT와 함께 사용할 수 있음
  ex) CONNECT developer.mozilla.org:80 HTTP/1.1

• asterisk 형식 : OPTIONS 와 함께 별표(*) 하나로 서버 전체를 표현합니다.

  ex) OPTIONS * HTTP/1.1

3. HTTP 버전에 따라 HTTP message의 구조가 달라짐 따라서 start line에 HTTP 버전을 함께 입력해야함

Headers - 기본구조: 헤더 이름(대소문자 구분 없는 문자열), 콜론(:), 값

그룹 종류

• General headers : 메시지 전체에 적용되는 헤더로, body를 통해 전송되는 데이터와는 관련이 없는 헤더

• Request headers : fetch를 통해 가져올 리소스나 클라이언트 자체에 대한 자세한 정보를 포함하는 헤더를 의미. User-Agent, Accept-Type, Accept-Language와 같은 헤더는 요청을 보다 구체화. Referer처럼 컨텍스트를 제공하거나 If-None과 같이 조건에 따라 제약을 추가할 수 있음.

• Representation headers : 이전에는 Entity headers로 불렀으며, body에 담긴 리소스의 정보(콘텐츠 길이, MIME 타입 등)를 포함하는 헤더

Body

• 요청의 본문은 HTTP messages 구조의 마지막에 위치
• 모든 요청에 body가 필요하지 않음.
• GET, HEAD, DELETE, OPTIONS처럼 서버에 리소스를 요청하는 경우에는 본문이 필요하지 않음.
• POST나 PUT과 같은 일부 요청은 데이터를 업데이트하기 위해 사용함.

그룹 종류

• Single-resource bodies(단일-리소스 본문) : 헤더 두 개(Content-Type과 Content-Length)로 정의된 단일 파일로 구성

• Multiple-resource bodies(다중-리소스 본문) : 여러 파트로 구성된 본문에서는 각 파트마다 다른 정보를 가짐. 보통 HTML form과 관련이 있음.

HTTP Responses

Status line = 서버가 클라이언트에게 보내는 응답의 첫 줄이고 다음 세가지를 포함한다.

1. 현재 프로토콜의 버전(HTTP/1.1)
2. 상태 코드 - 요청의 결과(ex. 200, 302, 404)
3. 상태 텍스트 - 상태 코드에 대한 설명
   Status line의 예시 : HTTP/1.1 404 Not Found

Headers

응답에 들어가는 HTTP headers는 요청 헤더와 동일한 구조를 가짐. 대소문자 구분 없는 문자열, 콜론(:), 값을 입력하고, 값은 헤더에 따라 다름.
그룹 종류

• General headers : 메시지 전체에 적용되는 헤더로, body를 통해 전송되는 데이터와는 관련이 없는 헤더
• Response headers : 위치 또는 서버 자체에 대한 정보(이름, 버전 등)와 같이 응답에 대한 부가적인 정보를 갖는 헤더로, Vary, Accept-Ranges와 같이 상태 줄에 넣기에는 공간이 부족했던 추가 정보를 제공함
• Representation headers : 이전에는 Entity headers로 불렀으며, body에 담긴 리소스의 정보(콘텐츠 길이, MIME 타입 등)를 포함하는 헤더

Body

• HTTP messages 구조의 마지막에 위치.
• 모든 응답에 body가 필요하지 않음.
• 201, 204와 같은 상태 코드를 가지는 응답에는 본문이 필요하지 않습니다.

그룹 종류
1. Single-resource bodies(단일-리소스 본문) :

• 길이가 알려진 단일-리소스 본문은 두 개의 헤더(Content-Type, Content-Length)로 정의
• 길이를 모르는 단일 파일로 구성된 단일-리소스 본문은 Transfer-Encoding이 chunked 로 설정되어 있으며, 파일은 chunk로 나뉘어 인코딩되어 있음.

2. Multiple-resource bodies(다중-리소스 본문) : 서로 다른 정보를 담고 있는 body