[Network] HTTP(Stateful Stateless 차이, 비 연결성, 클라이언트 서버 구조 ...)

HTTP (HyperText Transfer Protocol)

- 역사

HTTP/0.9 1991년: GET 메서드만 지원, HTTP 헤더X

HTTP/1.0 1996년: 메서드, 헤더 추가

HTTP/1.1 1997년: 가장 많이 사용, 우리에게 가장 중요한 버전

RFC2068 (1997) -> RFC2616 (1999) -> RFC7230~7235 (2014)

HTTP/2 2015년: 성능 개선

HTTP/3 진행중: TCP 대신에 UDP 사용, 성능 개선

 

- 기반 프로토콜

TCP: HTTP/1.1, HTTP/2

UDP: HTTP/3

현재 HTTP/1.1 주로 사용

  - HTTP/2, HTTP/3 도 점점 증가

 

- HTTP 특징

클라이언트 서버 구조를 갖는다.

무상태(Stateless) 프로토콜, 비연결성

 

- 클라이언트 서버 구조

Request Response구조를 갖는다.

클라이언트는 서버에 요청을 보내고, 응답을 대기한다.

서버가 요청에 대한 결과를 만들어서 응답한다.

 

Stateful, Stateless

- 무상태 프로토콜 [스테이리스(Stateless)]

서버가 클라이언트의 상태를 보존하지 않는다.

장점: 서버 확장성이 높다.(Sacle out)

단점: 클아이언트가 추가 데이터를 전송한다.

 

Stateful의 상황

고객: 이 노트북 얼마인가요?

점원: 100만원 입니다.

 

고객: 2개 구매하겠습니다.

점원: 200만원 입니다. 신용카드, 현금중에 어떤 걸로 구매 하시겠어요?

 

고객: 신용카드로 구매하겠습니다.

점원: 200만원 결제 완료되었습니다.

 

Stateful의 점원이 중간에 바뀐다는 상황

고객: 이 노트북 얼마인가요?

점원A: 100만원 입니다.

 

고객: 2개 구매하겠습니다.

점원B: ? 무엇을 2개 구매하시겠어요?

 

고객: 신용카드로 구매하겠습니다.

점원C: ? 무슨 제품을 몇 개 신용카드로 구매하시겠어요?

 

상태 유지- Stateful

고객: 이 노트북 얼마인가요?

점원: 100만원 입니다. (노트북 상태 유지)

 

고객: 2개 구매하겠습니다.

점원: 200만원 입니다. 신용카드, 현금중에 어떤 걸로 구매 하시겠어요? (노트북, 2개 상태 유지)

 

고객: 신용카드로 구매하겠습니다.

점원: 200만원 결제 완료되었습니다. (노트북, 2개, 신용카드 상태 유지)

 

무상태 - Stateless

고객: 이 노트북 얼마인가요?

점원: 100만원 입니다.

 

고객: 노트북 2개 구매하겠습니다.

점원: 노트북 2개는 200만원 입니다. 신용카드, 현금중에 어떤 걸로 구매 하시겠어요?

 

고객: 노트북 2개를 신용카드로 구매하겠습니다.

점원: 200만원 결제 완료되었습니다.

 

무상태 - Stateless, 점원이 중간에 바뀌면?

고객: 이 노트북 얼마인가요?

점원A: 100만원 입니다.

 

고객: 노트북 2개 구매하겠습니다.

점원B: 노트북 2개는 200만원 입니다. 신용카드, 현금중에 어떤 걸로 구매 하시겠어요?

 

고객: 노트북 2개를 신용카드로 구매하겠습니다.

점원C: 200만원 결제 완료되었습니다

 

Stateful, Stateless 정리

- Stateful(상태 유지): 중간에 다른 점원이 바뀌면 안된다.

(중간에 다른 점원으로 바뀔 때 상태 정보를 다른 점원에게 미리 알려줘야 한다.)

- Stateless(무상태): 중간에 다른 점원으로 바뀌어도 된다.

   - 갑자기 고객이 증가해도 점원을 대거 투입할 수 있다.

   - 갑자기 클라이언트 요청이 증가해도 서버를 대거 투입할 수 있다.

- 무상태는 응답 서버를 쉽게 바꿀 수 있다. -> 무한한 서버 증설 가능

 

 

Stateful(상태 유지) - 항상 같은 서버가 유지 되어야한다.

중간에 서버가 장애가 나면? 클라이언트의 상태 정보가 사라진다.

 

반면에, Stateless(무상태)는 아무 서버나 호출하면 되기에 서버2에서 호출하면된다.

 

Stateless의 한계

- 모든 것을 무상태로 설계 할 수 있는 경우도 있고 없는 경우도 있다.

- 무상태 • 예) 로그인이 필요 없는 단순한 서비스 소개 화면

- 상태 유지 • 예) 로그인

- 로그인한 사용자의 경우 로그인 했다는 상태를 서버에 유지

- 일반적으로 브라우저 쿠키와 서버 세션등을 사용해서 상태 유지

-상태 유지는 최소한만 사용

 

 

비 연결성

HTTP는 기본이 연결을 유지하지 않는 모델이다.

일반적으로 초 단위의 이하의 빠른 속도로 응답한다.

1시간 동안 수천명이 서비스를 사용해도 실제 서버에서 동시에 처리한느 요청은 수십개 이하로 매우 작다.

 - 예) 웹 브라우저에서 계속 연속해서 검색 버튼을 누르지는 않는다.

서버 자원을 매우 효율적으로 사용할 수 있다.

 

비 연결성 - 한계와 극복

TCP/IP 연결을 새로 맺어야 함 - 3 way handshake 시간 추가된다.

웹 브라우저로 사이트를 요청하면 HTML 뿐만 아니라 자바스크립트, css, 추가 이미지 등 등 수 많은 자원이 함께 다운로드된다.

지금은 HTTP 지속 연결(Persistent Connections)로 문제를 해결한다.

HTTP/2, HTTP/3에서 더 많은 최적화가 이루어진다.

HTTP 초기

HTTP 지속 연결

 

HTTP 메시지

 

시작 라인 - 요청 메시지

start-line = request-line / status-line

request-line = method SP(공백) request-target SP HTTP-version CRLF(엔터)

HTTP 메서드 (GET: 조회)

요청 대상 (/search?q=hello&hl=ko)

HTTP Version

 

시작 라인 - 요청 메시지(HTTP 메서드)

종류: GET, POST, PUT, DELETE...

서버가 수행해야 할 동작 지정

 - GET: 리소스 조회

 - POST: 요청 내역 처리

 

시작 라인 - 요청 메시지(요청 대상)

absolute-path[?query] (절대경로[?쿼리])
절대경로= "/" 로 시작하는 경로

참고: *, http://...?x=y 와 같이 다른 유형의 경로지정 방법도 있다.

+ 마지막은 HTTP Version =  HTTP/1.1

 

 

시작 라인 - 응답 메시지

start-line = request-line / status-line

status-line = HTTP-version SP status-code SP reason-phrase CRLF

HTTP 버전

HTTP 상태 코드: 요청 성공, 실패를 나타낸다.

   200: 성공

   400: 클라이언트 요청 오류

   500: 서버 내부 오류

이유 문구: 사람이 이해할 수 있는 짧은 상태 코드 설명 글

 

HTTP 헤더

header-field = field-name ":" OWS field-value OWS (OWS:띄어쓰기 허용)
field-name은 대소문자 구문 없다.

HTTP 전소에 필요한 모든 부가정보가 들어간다.

 

HTTP 메시지 바디

실제 전송할 데이터

HTML, 이미지, 영상 등등 byte로 표현할 수 있는 모든 데이터 전송 가능하다.

 

 

 

 

 

Reference.

모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식 - 인프런 | 강의