[TIL] Day32- HTTP/네트워크 기초

공부중인 개발자·2021년 5월 21일

CODESTATES http 네트워크

TIL

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Achivement Goals

클라이언트-서버 콘셉트를 이해할 수 있다.
- 클라이언트-서버 아키텍처를 이해할 수 있다.
- HTTP를 이용한 클라이언트-서버 통신을 이해할 수 있다.
- API의 개념을 이해할 수 있다.
브라우저의 작동 원리를 이해할 수 있다.
- 보이지 않는 곳의 통신을 이해할 수 있다.
- URL과 URI의 차이를 이해할 수 있다.
- IP 주소와 PORT에 대해 이해할 수 있다.
- DNS와 IP 주소의 관계를 설명할 수 있다.
- 크롬 브라우저의 에러 메시지를 통해 문제를 파악할 수 있다.
보이는 곳의 통신을 이해할 수 있다.
- AJAX의 개념을 이해할 수 있다.
- SSR과 CSR의 차이를 이해할 수 있다.
HTTP messages의 구조를 설명할 수 있다.
- HTTP의 동작 방식을 이해할 수 있다.
- HTTP requests와 responses를 구분할 수 있다.
- HTTP의 응답 메시지를 찾아볼 수 있다.

클라이언트-서버

인터넷이 없으면 쇼핑몰 앱이 작동하지 않는 이유
-> 상품정보를 인터넷의 서버로부터 받아와야 하기 때문

if 판매 상품정보 전부 앱안에 있다면?
-> 새로운 상품목록을 받을 때마다 앱을 업데이트 해야함

빈번한 데이터 업데이트가 필요한 경우 리소스가 존재하는 곳과 리소스를 사용하는 앱을 분리하는 것이 유리

클라이언트-서버 아키텍처

리소스가 존재하는 곳과 리소스를 사용하는 앱을 분리시킨 것
-> 2-Tier 아키텍쳐(클라이언트-서버 아키텍처)라고 부름

리소스가 존재하고 리소스를 사용하는 곳으로 리소스를 제공하는 것이 서버(server)

리소스를 받아서 사용하는 앱이 클라이언트(client)

클라이언트가 서버에게 리소스를 요청하고 서버는 요청받은 리소스를 클라이언트에게 응답

요청하지 않았는데 응답이 오는 경우는 없다.

클라이언트와 서버는 요청과 응답을 주고 받는 관계

3-Tier 아키텍처

리소스를 저장하는 공간을 마련해두고 서버가 요청받은 리소스를 저장하는 공간에서 꺼내서 클라이언트에게 응답한다면 이것은 3티어 아키텍처라 부름

클라이언트-서버 아키텍처 + 데이터베이스(저장하는 공간)

클라이언트 앱이 프론트 / 서버 앱과 데이터 베이스가 백엔드영역

클라이언트와 서버종류

클라이언트는 플랫폼에 따라 구분
브라우저를 통해 주로 이용하는 웹플랫폼에서의 클라이언트는 웹사이트 or 웹 앱이라 부름 / 스마트폰 태블릿등 모바일 플랫폼과 윈도우 같은 데스크탑 플랫폼에서 이용하는 앱 역시 클라이언트

서버는 무엇을 하느냐에 따라 종류가 바뀜
파일을 제공하는 파일서버 / 웹사이트나 웹 앱에서 필요한 정보들을 제공하는 앱, 웹서버/ 메일을 주고받을 수 있도록 도와주는 메일서버 등등
데이터 베이스도 일종의 서버

HTTP를 이용한 클라이언트-서버 통신

클라이언트와 서버 간의 통신을 알기 전 프로토콜이라는 개념을 이해

Protocol

프로토콜은 통신 규약

웹 애플리케이션 아키텍쳐에선 클라이언트와 서버가 서로 HTTP라는 프로토콜을 이용해서 요청과 응답을 함 -> HTTP메시지라고 부름

주요 프로토콜

응용계층 프로토콜
HTTP : 웹에서 HTML, JSON등의 정보를 주고받는 프로토콜
HTTPS : HTTP에서 보안이 강화된 프로토콜
FTP : 파일 전송 프로토콜
SMTP : 메일 전송 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
TCP : HTTP, FTP 통신의 근간이 되는 인터넷 프로토콜(양방향)
UDP : 단방향으로 작동하는 단순하고 빠르지만 신뢰성이 낮은 인터넷 프로토콜

API

API(Application Programming Interface) 서버는 클라이언트에게 리소스를 잘 활용할 수 있도록 인터페이스를 제공. 이것이 API
카페가 서버라면 카페의 메뉴판은 API이다.

서버는 리소스 전달을 위한 API 문서를 작성해야 클라이언트가 활용 가능, 보통 인터넷에 있는 데이터를 요청할 때는 HTTP프로토콜을 사용하며, 주소(URL, URI)를 통해 접근 가능

HTTP API 디자인에는 Best Practice가 존재
HTTP 요청에는 메소드라는 것이 존재 (https://koreanjson.com/ 참고)
HTTP 요청 시 메소드를 지정하여 리소스와 관련된 행동(CRUD)을 지정할 수 있음

기억해야할 5가지 메소드
GET, POST, PUT(또는 PATCH), DELETE
Create : POST
Read : GET
Update : PUT or PATCH
Delete : DELETE

브라우저의 작동 원리

보이지 않는 곳의 통신

URL 과 URI

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

URL은 scheme, hosts, url-path로 구분 할 수 있음
scheme : 통신 방식(프로토콜) 결정. 일반적인 웹 브라우저는 http(s)사용
hosts : 웹 서버의 이름이나 도메인, IP를 사용하며 주소를 나타냄
url-path : 웹서버에 지정한 루트 디렉토리부터 시작하여 웹 페이지, 이미지, 동영상 등이 위치한 경로와 파일명을 나타냄

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

query : 웹 서버에 보내는 추가적인 질문 http://www.google.com:80/search?q=JavaScript 를 크롬에 입력하면 구글에서 JavaScript를 검색한 결과가 나옴

브라우저의 검색창을 클릭하면 나타나는 주소가 URI. URI 는 URL의 상위개념

IP주소 와 PORT

IP : Internet Protocol의 줄임말로, 인터넷상에서 사용하는 주소체계를 의미

인터넷에 연결된 모든 PC는 IP 주소체계를 따라 4묶음의 숫자로 구분 > 이렇게 구분된 IP 주소체계 : IPv4
그 뒤로 IPv4 의 할당한계가 넘어서 새롭게 등장한 것이 IPv6 2^(128)개의 IP 주소 표현 가능

PORT :서버로 진입할 수 있는 통로

터미널에서 리액트를 실행하면 나타나는 화면에는, 로컬 PC의 IP 주소인 127.0.0.1 뒤에 :3000과 같은 숫자가 표현
-> 이 숫자는 IP 주소가 가리키는 PC에 접속할 수 있는 통로(채널)을 의미

리액트를 실행했을 때에는 로컬 PC의 IP 주소로 접근하여, 3000번의 통로를 통해 실행 중인 리액트를 확인할 수 있음 만약 3000번 포트가 사용 중이면 다른 포트 번호로 리엑트 실행

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

잘 알려진 포트번호
22 : SSH
80 : HTTP
443 : HTTPS
더많은 포트 번호 확인(https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_TCP_and_UDP_port_numbers)

DNS와 IP 주소의 관계

Domain name : 네트워크상에서 컴퓨터를 식별하는 호스트명을 가리키며, 좁은 의미에서는 도메인 레지스트리에게서 등록된 이름을 의미

(google.com), (naver.com)등이 도메인 이름

DNS : Domain Name System의 줄임말로, 호스트의 도메인 이름을 IP 주소로 변환하거나 반대의 경우를 수행할 수 있도록 개발된 데이터베이스 시스템

보이는 곳의 통신

AJAX의 개념

과거에는 <form> 태그를 이용한 페이지 전환과 요청에 따른 응답

페이지의 일부만 업데이트 하려면?
서버 응답에 따라 동적으로 페이지의 구성요소를 변경
-> dynamic web page등장

서버와 자유롭게 통신 가능
->XMLHttpRequest(XHR)의 등장

페이지 깜빡임 없이 seamless하게 작동
-> JavaScript & DOM

위의 모든 것을 AJAX(Asynchronous JavaScript and XML) 라고 부름
-> 표준 API 를 만들고자 만들어진것 -> fetch API

AJAX에 대해 더 알아보자면

SSR과 CSR의 차이

SSR은 Server Side Rendering의 줄임말.
웹 페이지를 브라우저에서 렌더링하는 대신, 서버에서 렌더링 -> 브라우저가 서버의 URI로 GET 요청을 보내면, 서버는 정해진 웹 페이지 파일을 브라우저로 전송 > 서버의 웹 페이지가 브라우저에 도착하면 완전히 렌더링

서버에서 웹 페이지를 브라우저로 보내기 전에, 서버에서 완전히 렌더링했기 때문에 Server Side Rendering 이라고 함

CSR은 Client Side Rendering 을 의미.일반적으로 CSR은 SSR의 반대로 여겨짐.
CSR은 클라이언트에서 페이지를 렌더링 -> 브라우저의 요청을 서버로 보내면 서버는 웹 페이지를 렌더링하는 대신, 웹 페이지의 골격이 될 단일 페이지를 클라이언트에 보냄 > 이때 서버는 웹 페이지와 함께 JavaScript 파일을 보냄 > 클라이언트가 웹 페이지를 받으면, 웹 페이지와 함께 전달된 JavaScript 파일은 브라우저에서 웹 페이지를 완전히 렌더링 된 페이지로 바꿈

웹 페이지에 필요한 내용이 데이터베이스에 저장된 데이터인 경우 > 브라우저는 데이터베이스에 저장된 데이터를 가져와서 웹 페이지에 렌더링. 이를 위해 API가 사용, 웹 페이지를 렌더링하는 데에 필요한 데이터를 API 요청으로 해소

브라우저가 다른 경로로 이동하면? CSR에서는 SSR과 다르게, 서버가 웹 페이지를 다시 보내지 않는다. 브라우저는 브라우저가 요청한 경로에 따라 페이지를 다시 렌더링

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

Use SSR

SEO(Search Engine Optimization) 가 우선순위인 경우, 일반적으로 SSR(Server Side Rendering) 을 사용합니다.
웹 페이지의 첫 화면 렌더링이 빠르게 필요한 경우에도, 단일 파일의 용량이 작은 SSR 이 적합합니다.
웹 페이지가 사용자와 상호작용이 적은 경우, SSR 을 활용할 수 있습니다.

Use CSR

SEO 가 우선순위가 아닌 경우, CSR을 이용할 수 있다.
사이트에 풍부한 상호 작용이 있는 경우, CSR 은 빠른 라우팅으로 강력한 사용자 경험을 제공
웹 애플리케이션을 제작하는 경우, CSR을 이용해 더 나은 사용자 경험(빠른 동적 렌더링 등)을 제공할 수 있다.

HTTP messages의 구조

HTTP의 동작 방식

HTTP는 HyperText Transfer Protocol의 줄임말로, HTML과 같은 문서를 전송하기 위한 Application Layer 프로토콜

HTTP는 특정 상태를 유지하지 않는 특징 : Stateless(무상태성)
etc) Stateless : 상태를 가지지 않는다는 뜻 필요에 따라 다른 방법(쿠키-세션, API 등)을 통해 상태를 확인, 지금은 Stateless(무상태성)이 HTTP의 큰 특징이라고 기억하는 것으로 충분(section3 에서 다룰 내용)

HTTP messages 는 클라이언트와 서버 사이에서 데이터가 교환되는 방식 요청과 응답이라는 두가지 유형(requests, reponses)

요청과 응답의 공통 구조

start line : 요청이나 응답의 상태를 나타냄 항상 첫 번째줄 응답에서는 status line이라고 부름
HTTP header : 요청을 지정하거나, 메시지에 포함된 본문을 설명하는 헤더의 집함
empty line : 헤더와 본문을 구분하는 빈 줄
body : 요청과 관련된 데이터나 응답과 관련된 데이토 또는 문서를 포함 요청과 응답의 유형에 따라 선택적으로 사용
-> 이중 1,2 를 묶어 요청이나 응답의 헤드(head)라고 하며,
[payload](https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8E%98%EC%9D%B4%EB%A1%9C%EB%93%9C_(%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%8C%85)는 body라고 함

요청

start line : HTTP 요청은 클라이언트가 서버에 보내는 메시지. Start line에는 세 가지 요소가 있다.

수행할 작업(GET, PUT, POST 등)이나 방식(HEAD or OPTIONS)을 설명하는 HTTP method를 나타냄. 예를 들어 GET method는 리소스를 받아야 하고, POST method는 데이터를 서버로 전송

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

origin 형식 : ?와 쿼리 문자열이 붙는 절대 경로. POST, GET, HEAD, OPTIONS 등의 method와 함께 사용

POST / HTTP 1.1
GET /background.png HTTP/1.0
HEAD /test.html?query=alibaba HTTP/1.1
OPTIONS /anypage.html HTTP/1.0

absolute 형식 : 완전한 URL 형식으로, 프록시에 연결하는 경우 대부분 GET method와 함께 사용
GET http://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Messages HTTP/1.1
authority 형식 : 도메인 이름과 포트 번호로 이루어진 URL의 authority component. HTTP 터널을 구축하는 경우, CONNECT와 함께 사용할 수 있다.
CONNECT developer.mozilla.org:80 HTTP/1.1
asterisk 형식 : OPTIONS 와 함께 별표('*') 하나로 서버 전체를 표현
OPTIONS * HTTP/1.1

Headers : 요청의 Headers는 기본 구조를 따른다. 대소문자 구분 없는 문자열과 콜론(:), 값을 입력. 값은 헤더에 따라 다름. 여러 종류의 헤더가 있다.

General headers : 메시지 전체에 적용
Request headers : User-Agent, Accept-Type, Accept-Language과 같은 헤더는 요청을 보다 구체화하며 Referer처럼 컨텍스트를 제공하거나 If-None과 같이 조건에 따라 제약을 추가할 수 있다.
Entity headers : Content-Length와 같은 헤더는 body에 적용 body가 비어있는 경우, entity headers는 전송X

Body : 요청의 본문은 HTTP messages 구조의 마지막에 위치, 모든 요청에 body가 필요하지는 않는다.
GET, HEAD, DELETE, OPTIONS처럼 서버에 리소스를 요청하는 경우에는 본문이 필요 없다.
POST나 PUT과 같은 일부 요청은 데이터를 업데이트하기 위해 사용

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 지닙니다. 보통 HTML form과 관련

응답

status line : 응답의 첫줄 밑의 정보를 포함
1. 현재 프로토콜의 버전(HTTP/1.1)
2. 상태 코드 - 요청의 결과 (200, 302, 404 등)
3. 상태 텍스트 - 상태 코드에 대한 설명

Headers : 응답에 들어가는 HTTP headers는 요청 헤더와 동일한 구조
- General headers : 메시지 전체에 적용
- Response headers : Vary, Accept-Ranges와 같이 상태 줄에 넣기에는 공간이 부족했던 추가 정보를 제공
- Entity headers : Content-Length와 같은 헤더는 body에 적용 body가 비어있는 경우, entity headers는 전송X
Body : 응답의 본문은 HTTP messages 구조의 마지막에 위치, 모든 응답에 body가 필요하지는 않다. 201, 204와 같은 상태 코드를 가지는 응답에는 본문이 필요하지 않다.
- 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 인코딩
- Multiple-resource bodies(다중-리소스 본문) : 서로 다른 정보를 담고 있는 body

마지막으로...

네트워크를 배우기 시작했다. 뭔소리인지 하나도 몰라서 그런지 신기한 내용이 매우 많다. 그동안 배워왔던 것을 잘 복습해서 네트워크에 잘 이용할 수 있도록 하자.

공부중인 개발자

열심히 공부하자

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