[WEB] 웹 서버와 WAS

주재완·2024년 3월 22일

Web Server

웹 서버(Web Server)는 HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 또는 다른 규약을 사용하여 클라이언트에게 정적인 컨텐츠(단순 HTML문서와 같은 즉시 제공가능한 것)를 제공하는 소프트웨어와 하드웨어를 의미합니다. 정적인 컨텐츠들은 즉각적으로 답할 수 있는 컨텐츠로 단순 HTML, CSS 등이 있습니다.

웹 서버의 예시로는 Apache, Windows IIS, NGINX 등이 있습니다.

하지만, 웹이 확장됨에 따라 데이터를 저장하고 저장된 데이터를 다시 불러오는 등 화면을 사용자에 따라 능동적으로 변화가 되는, 일명 동적인 컨텐츠들이 필요해졌습니다. 이를 위해 필요한 것이 WAS 입니다.

Web Application Server(WAS)

우선, 웹 애플리케이션(Web Application), 줄여서 웹 앱은 인터넷을 통해 웹 브라우저에서 이용할 수 있는 응용프로그램입니다. 웹 앱과 서버 환경을 만들어서 동작시키는 기능을 제공하는 소프트웨어 프레임워크가 바로 웹 애플리케이션 서버(Web Application Server, WAS)라 합니다.

이 WAS의 경우 사용자가 요청한 서비스의 결과를 스크립트 언어 등으로 가공하여 생성된 동적인 콘텐츠들을 제공하기에 일반 웹 서버와는 구별이 되고, 주로 DB 서버와 같이 수행됩니다. 대표적인 WAS로는 Tomcat이 있습니다.

Java에서 WAS는 JSP, Servlet 구동 환경을 제공해줍니다.

Servlet

Servlet은 클라이언트의 요청을 처리하고 그 결과를 다시 클라이언트에게 전송하는 자바 프로그래밍 기술입니다. 이는 javax.servlet 패키지에 정의가 되어 있으며 아래와 같은 세가지 메소드를 정의합니다.

init()

service()

destory()

init()

서블릿의 생명 주기 중 초기화 단계에 호출되는 메소드입니다. 이 때 javax.servlet.ServletConfig 인터페이스를 구현하는 오브젝트가 전달됩니다. 이를 통해서 서블릿이 웹 앱에서 초기화 매개변수에 접근할 수 있도록 합니다.

service()

초기화 이후 각각의 요청들이 들어오면 호출되고, 각각의 요청들은 별도로 나누어진 쓰레드에서 처리됩니다. 웹 컨테이너는 이러한 모든 요청에 대해서 이 service()메소드를 요청하고 이 메소드는 요청 종류를 판별하고 요청을 처리할 적절한 메소드로 전달합니다.

destroy()

서블릿이 가지고 있는 자원을 풀어주는 역할을 하고, JVM에 의해 서블릿은 Garbage Collection 됩니다.

Servlet Container

웹 컨테이너는 서블릿과 상호작용하는 WAS의 구성요소로 서블릿 컨테이너라 불리기도 합니다.

이 때 서블릿은 요구사항 명세서라고 표현한다면, 서블릿 컨테이너는 그 명세서를 보고 개발하는 개발자로 비유할 수 있습니다. 이렇듯 서블릿 컨테이너는 서블릿들을 위한 상자(Container)로 서블릿들의 생성, 실행, 파괴를 담당합니다.

크게 서블릿 컨테이너의 역할은 아래와 같습니다.

웹 서버와의 통신 지원

서블릿 생명주기 관리

멀티쓰레드 지원 및 관리

요청을 받을 때 쓰레드가 생성이 되어 원래는 각 쓰레드의 안정성 관리가 필수적이지만, 서버가 알아서 처리해줍니다.

선언적인 보안 관리

보안에 관련된 내용을 서블릿이나 자바 클래스에 구현해 놓지 않아도 되어 보안 변경 사항을 수정하더라도 자바 소스 코드를 수정하지 않아도 됩니다.

동작 과정은 아래와 같습니다.

웹서버가 HTTP 요청을 받음

웹서버는 요청을 서블릿 컨테이너로 전달

서블릿이 컨테이너에 없다면, 서블릿을 동적으로 검색하여 컨테이너의 주소 공간에 로드

컨테이너가 서블릿의 init() 메소드를 호출하면, 서블릿이 초기화 : 서블릿이 처음 로드됐을 때 한번만 호출

컨테이너가 서블릿의 service() 메소드를 호출하여 HTTP 요청을 처리

웹서버는 동적으로 생성된 결과를 올바른 위치에 반환한다.

Web Service Architecture

클라이언트가 요청을 주고 서버, DB를 거쳐 응답을 받은 과정을 그림으로 나타내면 아래와 같습니다.
Web Service Architecture

이 과정을 설명하면 아래와 같습니다.

웹 서버로부터 요청이 오면 컨테이너가 받아서 처리

컨테이너는 web.xml을 참조, 해당 서블릿에 대한 쓰레드를 생성하고 HttpServletRequest, HttpServletResponse객체를 생성하여 전달

컨테이너의 서블릿 호출

쓰레드에서는 doGet()이나 doPost()를 호출

동적인 페이지를 Response객체에 담아서 컨테이너에 전달, 이를 HttpResponse 형태로 바꾸어 Web Server에 전달

생성된 쓰레드를 종료하고 HttpServletRequest, HttpServletResponse 객체를 제거