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HTTP 통신과 역사

HTTP 통신이란 👩🏻‍💻

HyperText Transfer Protocol의 준말로, 브라우저와 서버가 통신할 수 있도록 만들어주는 여러 프로토콜 가운데 한 종류로 웹 브라우저와 웹 서버 사이에서 데이터를 주고받는 데에 쓰이는 통신 프로토콜이다. 즉 클라이언트와 서버 간의 메세지 교환 시 사용되는 규칙이다.

지금은 대부분의 데이터를 HTTP 프로토콜에 담아서 전송한다. HTML, 텍스트 뿐 아니라 이미지, 음성, 영상, 파일 그리고 json, xml와 같은 API 등 거의 모든 형태의 데이터를 전송할 수 있다. 서버 간에 데이터를 주고 받을 때도 대부분 HTTP를 사용하고 있다.

HTTP의 역사 📖

  • HTTP/0.9: 1991년, GET 메소드만 지원, HTTP 헤더 x
  • HTTP/1.0: 1996년, 메소드 및 헤더 추가
  • HTTP/1.1: 1997년, 현재 가장 많이 사용되는 프로토콜
  • HTTP/2: 2015년, 성능 개선
  • HTTP/3: 진행 중인 버전, TCP 대신에 UDP 사용

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성능을 최적화 할 수 있도록 나온 것이 HTTP3으로, 사진과 같이 이미 http3를 많이 도입해 놓은 사이트도 많다.

HTTP의 특징 자세히 알아보기 🔍

HTTP의 특징은 크게 네 가지로 구분된다.

  • 클라이언트 서버 구조
  • 무상태 프로토콜(stateless), 비연결성
  • HTTP 메세지
  • 단순함, 확장 가능성

1. 클라이언트 서버 구조

img Request / Response의 구조로 클라이언트는 서버에 요청을 하면 서버는 응답을 하는 구조라고 생각하면 된다. 클라이언트, 서버를 구분해 둘 때의 장점은 양쪽이 독립적으로 서로 진화할 수 있다는 것이다.

2. 무상태 프로토콜

stateless 무상태 프로토콜은 서버가 클라이언트의 상태를 저장하거나 보존하지 않는다는 의미이다. 장점으로는 서버의 확장성(스케일 아웃)이 높고, 단점으로는 클라이언트가 항상 모든 데이터를 전송해야 한다는 것이다.

스케일 아웃이란?

스케일 아웃은 서버를 여러 대 추가하여 시스템을 확장하는 것을 말한다. 서버가 여러 대로 나뉘기 때문에 각 서버에 걸리는 부하를 균등하게 해주는 것이다.

🤔 stateful와 stateless의 차이

  • stateful

    • stateful은 서버가 클라이언트의 이전 상태를 보존하는 것이다. 중간에 서버가 바뀐다면 (극단적으로) 장애가 발생한다. 즉 같은 서버가 항상 유지되어야 하는 것이다.
    • 예시) 로그인이 필요없는 단순한 서비스 소개 화면

  • stateless

    • 무상태 프로토콜은 요청할 때 필요한 데이터를 다 담아서 전달한다. 중간에 서버A에서 장애가 발생해도, 중계 서버가 서버B로 던져버린다.
    • 예시) 로그인 상태
      • 로그인한 상태를 서버에 유지
      • 일반적으로 브라우저 쿠키와 서버 세션 등을 사용해서 상태를 유지

stateless는 실무상 한계가 있을 수 있다. 모든 것을 무상태로 설계할 수 있는 경우도 있고, 없는 경우도 있기 때문에 상태 유지는 최소한의 경우에만 사용하는 것이 좋다.

3. 비연결성

클라이언트 A, B, C가 한 서버에 연결되어 있을 때 클라이언트가 따로 요청을 보내지 않더라도 서버는 계속 연결을 유지해야 하므로 서버의 자원이 계속 소모가 된다. 비연결성의 특징은 클라이언트가 어떤 요청을 하면 그 요청에 대한 응답을 하고 연결을 끊어버린다는 것이다. 서버는 연결을 유지하지 않고, 최소한의 자원만으로 서버를 유지할 수 있다.

HTTP는 기본적으로 연결을 유지하지 않는 모델로, 일반적으로 초 단위 이하의 빠른 속도로 응답을 제공한다. 예시로 한 시간 동안 수천명이 서비스를 사용한다고 해도 실제 서버에서 동시에 처리하는 요청은 수십 개 이하로 매우 적다. 즉, 비연결성은 서버 자원을 매우 효율적으로 사용할 수 있는 HTTP의 특징이다.

🫥 비연결성의 한계와 극복

❕매 요청마다 TCP/IP 연결을 새로 맺어야 한다는 것은 → 3 way handshake 시간이 추가가 된다는 것!

웹 브라우저로 사이트 요청 시 html 뿐 아니라 js, css, 추가 이미지 등 수많은 자원이 함께 다운로드가 된다. 계속 연결하고, 받고, 다시 연결을 끊는 비효율성을 줄이기 위해 지금은 HTTP 지속 연결(Persistent Connections)과 HTTP/2, HTTP/3의 최적화로 문제가 어느 정도 해결된 상태이다.

서버 개발 시에는 어떻게든 머리를 쥐어짜서 stateless한 방식으로 설계하기... 메모...... ✨