[Http 완벽 가이드] 01장: HTTP 개관

이 포스트는 HTTP 완벽 가이드의 01장을 읽고 개인적으로 굵직하다 느낄만한 키워드를 정리해서 작성했습니다.

 

우리가 개발하는 웹 애플리케이션들은 HTTP 프로토콜 위에서 동작하고, 우리가 편리하게 사용하는 각종 웹 프레임워크들도 결국 HTTP 메시지 처리에 관한 세부적인 로직들을 많이 추상화시켜 뒀습니다. 그 많은 것들을 추상화시켰지만 결국 여러가지 실무적인 문제들은 HTTP 기본 지식이 있어야 해결할 수 있을 때가 많아집니다.

 

요즘 서비스들은 단순히 특정 웹 애플리케이션 하나만으로 동작하지 않고 여러 개의 애플리케이션을 함께 결합하서 운영하는 경우가 많습니다. 서비스의 규모가 커지면 커질수록 결국 많은 애플리케이션간의 의존관계를 구축하게 될테고 이들 간에도 간 HTTP 통신을 사용하게 될 것입니다. 그럴 수록, 이들 애플리케이션 간 통신의 근간에 위치한 HTTP, 네트워크에 관한 지식이 더 중요해질 것입니다.

 

제 스스로 자바, 스프링 같은 특정 프레임워크를 개발 공부를 시간을 많이 들였지만 네트워크 및 HTTP 자체에 대해서는 깊이 있게 학습해 보지 못 했다는 생각에 개인적으로 HTTP 완벽 가이드라는 책을 조금씩 읽어가면서 정리해보려고 합니다. 

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1. HTTP : 인터넷의 멀티미디어 배달부

• 신뢰성 있는 데이터 전송 프로토콜
• 전송 중 파괴되거나 중복되거나 왜곡되는 것을 걱정하지 않아도 됨
• 개발자는 인터넷의 결함이나 약점에 대한 걱정 없이 애플리케이션 고유의 기능을 구현하는 데 집중할 수 있음

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2. 웹 클라이언트와 서버

• 웹 클라이언트 : 웹 콘텐츠를 요청하는 주체. 브라우저가 될 수도 있고, 특정 모바일 기기의 애플리케이션이 될 수도 있으며, 다른 서버에 요청하는 서버도 클라이언트라 할 수 있음
• 웹 서버 : 웹 콘텐츠를 제공하는 제공자. HTTP 프로토콜로 통신하기 때문에 HTTP 서버라고 불림
• 클라이언트는 서버에게 HTTP 요청을 보내고, 서버는 요청된 데이터를 HTTP 응답으로 돌려준다.

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3. 리소스

3.1 리소스란?

• 웹에 존재하는 모든 것들!
• 웹 서버는 웹 리소스를 관리하고 사용자(클라이언트)에게 제공
• 정적 리소스와 동적 콘텐츠 리소스로 나뉨
  • 정적 리소스 : 단순한 텍스트 파일, HTML 파일, …
  • 동적 콘텐츠 리소스 : 사용자 요청 정보, 시간대 등에 따라 다른 콘텐츠

3.2 미디어 타입(MIME)

• 인터넷은 수 천가지의 데이터타입을 다룬다.
• 이들 각각의 객체 각각을 분류하는 것이 미디어 타입이며, MIME 타입으로 불린다.
• 웹 서버는 사용자에게 응답을 전달할 때, 모든 HTTP 객체에 MIME 타입을 붙여 전송한다.(Content-type 헤더)
  • Content-Type : image/jpeg
• 웹 브라우저들은 잘 알려진 객체 타입 수백 가지를 다룰 수 있고, 렌더링 할 수 있다.
• MIME은 사선(/)으로 주 타입과 부타입으로 이루어진 문자열 라벨이다.
• 수 백 가지의 잘 알려진 MIME 타입, 그 외에도 실험용 혹은 특정 용도의 MIME 타입이 존재한다.

3.3 URI

• 웹 서버 리소스는 각자 이름을 가지고 있기 때문에 클라이언트는 관심 있는 리소스를 지목할 수 있다.
• 서버 리소스 이름을 식별할 수 있는 무언가가 필요한데 이를 URI(통합 자원 식별자)라고 한다.
• URI를 통해 정보 리소스를 고유하게 식 별하고 위치를 지정할 수 있다.
• URI는 URL, URN 두 종류가 있다

3.4 URL

• URL(통합 자원 지시자)는 리소스 식별자의 가장 흔한 형태이다.
• 특정 서버의 한 리소스에 대한 구체적인 위치를 서술한다.
• 리소스가 정확히 어디에 있고 어디에 접근할 수 있는 지 분명히 알려준다.
• 표준 포맷
  • 스킴 : 리소스에 접근하기 위해 사용되는 프로토콜을 서술(주로 http://)
  • 서버 : 서버의 인터넷 주소(예: www.joes-hardware.com)
  • 리소스 : 웹 서버의 리소스 (예: /epecials/saw-blade.gif)
• 오늘 날의 대부분의 URI는 URL이다.

3.5 URN

• 유니폼 리소스 이름
• 리소스 하나에 대해서 어떤 고유한 이름을 붙인 개념으로 보면 좋을 듯.
• 콘텐츠를 이루는 한 리소스에 대해 대해 그 리소스의 위치에 영향 받지 않는 유일무이한 ‘이름’ 역할
• 위치 독립적이다. 리소스를 이곳 저곳 옮기더라도 문제 없이 동작한다.
• 리소스가 이름을 변하지 않게 유지하는 한, 여러 종류의 네트워크 접속 프로토콜로 접근해도 문제 없다.
• 효율적인 동작을 위해선, URN 기반으로 리소스 위치를 분석하기 위한 인프라 자원이 필요한데 그런 인프라가 부재하기에 URN 채택은 늦어지고 있다.
• 이 책에서는 따라서, 특별한 언급이 없으면 통상적 관례에 따라 URL 과 URI를 같은 의미로 사용한다.

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4. 트랜잭션

4.1 HTTP 트랜잭션

• 요청 명령과 응답 결과로 구성되어 있다.
• 이 상호작용은 HTTP 메시지라고 불리는 정형화된 데이터 덩어리를 이용해 이루어진다.

4.2 메서드

• HTTP는 HTTP 메서드라고 불리는 여러 가지 종류의 요청 명령을 지원한다
• 모든 HTTP 요청 메시지는 한 개의 메서드를 갖는다.
• 메서드는 서버에게 어떤 동작이 취해져야 하는지를 말해준다.
• 흔히 사용되는 HTTP 메서드
  • GET : 서버에서 클라이언트로 지정한 리소스를 보내라
  • PUT : 클라이언트에서 서버로 보낸 데이터를 지정한 이름의 리소스로 저장하라.
  • DELETE : 지정한 리소스를 서버에서 삭제하라.
  • POST : 클라이언트 데이터를 서버 게이트웨이 애플리케이션으로 보내라.
  • HEAD : 지정한 리소스에 대한 응답에서, HTTP 헤더부분만 보내라.
• 이 부분은 3장에서 다룰 예정이다.

4.3 상태 코드

• 모든 HTTP 응답 메시지는 상태코드와 함께 반환된다.
• 클라이언트에게, 요청이 성공했는지 실패했는지, 아니면 추가적으로 어떤 조치가 필요한 지를 알려주는 세 자리 숫자이다.
• 자주 쓰이는 상태코드
  • 200 : 좋다. 문서가 바르게 반환되었다
  • 302 : 다시 보내라. 다른 곳에 가서 리소스를 가져가라
  • 404 : 없음. 리소스를 찾을 수 없다
• HTTP는 각 숫자 상태코드에 텍스트로 된 사유 구절도 함께 보낸다. HTTP 소프트웨어는 다음에 열거된 상태 코드와 사유 구절을 모두 같은 것으로 취급한다.
  • 200 OK
  • 200 Success
  • …
• 이것은 3장에서 자세히 다룬다.

4.4 웹 페이지는 여러 객체로 이루어질 수 있다

• 애플리케이션은 보통 하나의 작업을 수행하기 위해 여러 HTTP 트랜잭션을 수행한다.
• 예를 들어 웹브라우저는 HTTP 웹 페이지를 가져올 때 한 번에 대량의 HTTP 트랜잭션을 수행한다.
  • HTML 뼈대 → 첨부된 이미지, CSS 파일, 자바스크립트 파일, …
• 이렇게 웹 페이지는 보통 하나의 리소스가 아닌, 리소스의 모음이다.

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5. 메시지

5.1 HTTP 메시지

• HTTP 트랜잭션은 HTTP 메시지를 통해 이루어진다.
• 단순한 줄 단위의 문자열이다.
• 이진 형식이 아닌 일반 텍스트로 구성되어 있기 때문에 사람이 읽고 쓰기 쉽다
• 요청 메시지 : 웹 클라이언트에서 웹 서버로 보낸 HTTP 메시지
• 응답 메시지 : 웹 서버에서 클라이언트로 가는 HTTP 메시지

5.2 HTTP 메시지의 구성

• 시작줄(Request Line, Status Line)
  • Request Line : 무엇을 해야하는 지 명시
  • Status Line : 무슨 일이 일어났는 지 명시
• 헤더(Header)
  • 0개 이상의 헤더 필드가 위치해 있다.
  • 쉬운 구문 분석을 위해 쌍점(:)으로 구분되어 있는, 하나의 이름과 하나의 값으로 구성
  • 헤더 필드를 추가하려면 그저 한 줄을 더하기만 하면 된다.
  • 마지막에 빈 줄로 끝난다.
• 본문(Body)
  • 어떤 데이터든 들어갈 수 있고, 데이터가 포함되지 않을 수 있음(빈 본문)
  • 요청 본문을 통해 서버에 데이터를 보낼 수 있다
  • 응답 본문을 통해 클라이언트에게 데이터를 반환할 수 있다.
  • 문자열이며 구조적인 시작줄, 헤더와 달리 본문은 임의의 이진 데이터(이미지, 비디오, 오디오, 응용 소프트웨어, …)를 포함할 수 있다. 물론 텍스트도 포함될 수 있다.

5.3 간단한 메시지의 예

• 요청 → Http 메시지 작성 → 서버가 비즈니스 로직 수행 → Http 응답 메시지 작성 → 브라우저 렌더링
• 책의 이미지 참고

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6. TCP 커넥션

메시지가 어떻게 한 곳에서 다른 곳으로 옮겨가는가?

6.1 TCP/IP

• HTTP는 애플리케이션 계층 프로토콜
• HTTP는 네트워크 통신의 세부 사항에 대해서는 TCP/IP 프로토콜에 위임(존립의 의존, 기초)한다
• TCP가 보장하는 것 : 신뢰성 있는 전송을 보장
  • 오류 없는 데이터 전송
  • 순서에 맞는 전달(데이터는 언제나 보낸 순서대로 도착)
  • 조각나지 않는 데이터 스트림(언제든 어떤크기로든 보낼 수 있다
• TCP/IP 프로토콜은 TCP와 IP가 층을 이루는 패킷 교환 네트워크 프로토콜의 집합이다
• 어떤 종류의 컴퓨터든, 네트워크든 서로 신뢰성 있는 의사소통을 하게 해줌
• 네트워크나 하드웨어의 특성을 숨기고, 어떤 종류의 컴퓨터나 네트워크든 서로 신뢰성 있는 의사소통을 하게 해줌
• 한번 TCP/IP 커넥션이 맺어지면 클라이언트-서버 컴퓨터 간에 교환되는 메시지가 손실되거나, 손상되거나, 순서가 뒤바뀌어 수신되는 일이 없어진다.

6.2 접속, IP 주소 그리고 포트번호

• 클라이언트가 서버에 메시지를 전송할 수 있게 되기 전에, **인터넷 주소(IP)**와 포트번호를 이용해 클라이언트-서버 간 TCP/IP 커넥션을 맺어야 한다.
• HTTP 서버의 IP와 포트번호를 알아내려면 URL을 이용해야한다.
  • URL에는 IP 주소와 포트 번호를 가지고 있다.
  • IP 주소가 도메인 이름 또는 호스트명으로 되어 있을 경우, **도메인 이름 서비스(DNS)**를 통해 쉽게 IP로 변환될 수 있다.
  • HTTP URL에 대해서, 포트번호가 누락된 경우 기본적으로 80번 포트라고 가정하면 된다.
• IP 주소, 포트번호를 이용해 클라이언트는 TCP/IP 로 쉽게 통신할 수 있다.

6.3 웹 브라우저가 HTML 리소스를 얻어오고 화면에 보여주는 과정

• 웹 브라우저는 서버의 URL에서 호스트 명을 추출한다
• 웹 브라우저는 서버의 호스트명을 IP로 변환한다.
• 웹 브라우저는 URL에서 포트번호(가 있다면) 추출한다
• 웹 브라우저는 웹 서버와 TCP/IP 커넥션을 맺는다
• 웹 브라우저는 서버에 HTTP 요청을 보낸다
• 서버는 웹 브라우저에 HTTP 응답을 돌려준다
• 커넥션이 닫히면 웹 브라우저는 문서를 보여준다

6.4 텔넷을 이용한 실제 예제

telnet www.google.com 80
Trying 172.217.161.228...
Connected to www.google.com.
Escape character is '^]'.
GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.google.com

HTTP/1.1 200 OK
Date: Thu, 31 Aug 2023 07:48:55 GMT
Expires: -1
Cache-Control: private, max-age=0
Content-Type: text/html; charset=ISO-8859-1
Content-Security-Policy-Report-Only: object-src 'none';base-uri 'self';script-src 'nonce-w5ERXjnR4k9td6PcYqEt3g' 'strict-dynamic' 'report-sample' 'unsafe-eval' 'unsafe-inline' https: http:;report-uri https://csp.withgoogle.com/csp/gws/other-hp
P3P: CP="This is not a P3P policy! See g.co/p3phelp for more info."
Server: gws
X-XSS-Protection: 0
X-Frame-Options: SAMEORIGIN
Set-Cookie: 1P_JAR=2023-08-31-07; expires=Sat, 30-Sep-2023 07:48:55 GMT; path=/; domain=.google.com; Secure
Set-Cookie: NID=511=sQxHDUBWtzwlhDD1DEIQ1SlUTbLDTxMXrRQIEit0DaSPrtBFoQhaXBuOsPLKHAn_6rv90Yda5sdYPZTSBzkTuUHOiwpU9674hHg8a2cLFLxHa6U_26EzQak_69e2-ycTUzZrtK76c0kEfJE_XkvlqE4GKsxiwMzn6EZIosmmb_M; expires=Fri, 01-Mar-2024 07:48:55 GMT; path=/; domain=.google.com; HttpOnly
Accept-Ranges: none
Vary: Accept-Encoding
Transfer-Encoding: chunked

5b9b
<!doctype html><html itemscope="" itemtype="http://schema.org/WebPage" lang="ko"><head><meta content="text/html; charset=UTF-8" http-equiv="Content-Type"><meta content="/images/branding/googleg/1x/googleg_standard_color_128dp.png" itemprop="image"><title>Google</title><script nonce="w5ERXjnR4k9td6PcYqEt3g">(function(){var _g={kEI:'50XwZOKyLaeA2roP3oGW6A0',kEXPI:'0,18167,1341242,6059,206,2415,2389,2316,383,246,5,1129120,1197767,124,510,302561,77529,16114,28684,22430,1362,284,12030,4751,12834,4998,17075,38444,2872,2891,8349,3405,606,30668,27618,2404,6397,9938,20583,4,3832,42127,11442,2216,4437,22592,6645,7596,1,42154,2,38003,1758,5679,1020,31122,4569,6258,23418,1252,25135,19,7910,2,2,1,6960,19672,8155,7381,15969,874,19633,6,1923,9779,22887,13398,6174,20198,928,16691,2518,14,82,20206,8377,13129,5831,5403,2266,764,5628,483,11509,13357,449,12601,6690,2171,5253,6561,1635,7948,5742,751,545,3147,8566,1992,1059,4717,146,12742,3,9,3687,442,1271,976,1437,5210494,113,711,2,195,47,197,22,5994601,2803117,3311,141,795,19735,1,7887,830,37,30,8,23942039,397,182,4043528,16672,39284,1619,642,1398395,23760156,3240,1040,2,257,3785,3589,6329,2079,2879,1598,1085,3338,836,2437,2286,239,731,674,2,287,273,2115,834,5070,284,2388,671,68,1599,1,472,271,1794,383,2095,282,3,3221,487,1254,1085,4,284,3362,3108,891,355,8,429,244,778,65,361,1488,392,494,500,100,203,42,584,515,394,1007,162,637,681,30,155,499,369,3486,90,429,884,779,101,224,6,505,2,483,143,54,524,835,297,381,41,833,769,427,249,463,465,39,502,4,44,182,2,30,187,77,823,191,772,93,60,343,498,169,227,42,1079,5,644,84,192,1562,106,3,1626,203,227,63,5,8,100,532,648,191,75,938,97,508,1224,74,760,420,324,238,569,96,323,21,20,1491,104,598',kBL:'eCkV',kOPI:89978449};(function(){var a;(null==(a=window.google)?0:a.stvsc)?google.kEI=_g.kEI:window.google=_g;}).call(this);})();(function(){google.sn='webhp';google.kHL='ko';})();(function(){
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// 생략

</html>

• HTTP는 TCP/IP를 사용하고 있으며, 이진 형식이 아닌 문자열 기반이기 때문에 웹 서버와 직접 대화하는 것도 가능하다.
• 우선 텔넷을 통해 호스트 주소와 포트를 기입한다.
• 텔넷 유틸리티는 우리를 대신해서 실제 TCP/IP 커넥션을 맺는다.
• 이후 HTTP 요청을 타이핑해서 입력하고, 요청이 완료되면(빈줄 입력), 서버는 콘텐츠를 HTTP 응답에 담아 반환하고 커넥션을 끊는다.

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7. 프로토콜 버전

• HTTP/0.9
  • 결함이 다수 있고 구식 클라이언트하고만 같이 사용 가능
  • GET 메서드만 지원
  • MIME 타입, 헤더, HTTP 버전정보 지원 안 됨
  • 간단한 HTML 객체를 받아오기 위해 만들어졌고 금방 HTTP/1.0으로 대체
• HTTP/1.0
  • 널리 쓰이기 시작한 버전
  • 버전 번호, HTTP 헤더, 추가 메서드, 멀티미디어 객체 처리 추가
  • 시각적으로 협력적인 웹페이지와 상호작용하는 폼을 실현
  • 월드 와이드 웹을 대세로 만듬
• HTTP/1.0+
  • 웹 성장에 힘입어 여러 요구를 만족시키고자 HTTP에 기능 추가.
  • 지속 연결(Keep-alive 커넥션), 가상 호스팅 지원, 프락시 연결 지원…
  • 수 많은 기능들이 공식적이지는 않지만 사실상의 표준으로 HTTP에 추가됨
  • 이렇게 규격외 확장된 HTTP 버전을 흔히 HTTP/1.0+ 라고 부른다.
• HTTP/1.1
  • HTTP 설계의 구조적 결함 교정, 두드러진 성능 최적화, 잘못된 기능 제거에 집중
  • 더 복잡해진 웹 애플리케이션과 배포를 지원.
• HTTP/2.0
  • HTTP 1.1 성능 문제를 개선

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8. 웹의 구성 요소

8.1 여러가지 웹의 구성요소

• 프록시 : 클라이언트 - 서버 사이에 위치한 HTTP 중개자
• 캐시 : 웹 페이지를 클라이언트 가까이에 보관하는(캐싱) HTTP 창고
• 게이트웨이 : 다른 애플리케이션과 연결된 특별한 웹 서버
• 터널 : 단순히 HTTP 통신을 전달하기만 함
• 에이전트 : 자동화된 HTTP 요청을 만드는 웹 클라이언트
  • 예) 웹 브라우저, 봇 …

8.2 프록시

• 웹 보안, 애플리케이션 통합, 성능 최적화를 목적으로 클라이언트-서버 사이에 위치
• 클라이언트의 모든 HTTP 요청을 받아, 서버에 전달.
• 사용자를 대신하여 서버에 접근
• 주로 보안 등 부가 기능을 목적으로 중개자 역할을 수행.
• 요청, 응답을 필터링할 수 있다.

8.3 캐시

• 웹 캐시, 캐시 프락시
• 자주 찾아지는 데이터의 사본을 저장해두는 특별한 종류의 HTTP 프락시 서버
• 멀리 떨어진 웹 서버보다, 가까이에 있는 캐시에서 더 빠르게 문서를 다운받을 수 있음
• HTTP 기술 차원에서, 캐시를 효율적으로 동작하게 하고 캐시된 콘텐츠를 최신버전으로 유지하면서 동시에 프라이버시도 보호하기 위한 많은 기능을 정의해둠

8.4 게이트웨이

• 다른 서버들의 중개자
• 스스로가 리소스를 가지고 있는 진짜 서버인 것처럼 요청을 다룸
• 클라이언트는 자신이 게이트웨이와 통신하고 있음을 알기 힘듬
• 예) 웹 서버 - 웹 애플리케이션 서버(게이트웨이) - 데이터베이스
• 예) HTTP 클라이언트 - HTTP/FTP 게이트웨이 - FTP 서버

8.5 터널

• 두 커넥션 사이에 날(raw) 데이터를 열어보지 않고 그대로 전달해주는 HTTP 애플리케이션
• 주로 비 HTTP 데이터를 하나 이상의 HTTP 연결을 통해 그대로 전송해주기 위해 사용
• 예) 암호화된 SSL 트래픽을 HTTP 커넥션으로 전송하기
  • HTTP/SSL 터널은 HTTP 요청을 받아들여, 목적지 주소, 포트번호로 커넥션을 맺은 뒤 암호화된 SSL 트래픽을 HTTP 채널을 통해 목적지로 전송

8.6 에이전트

• 사용자를 위해 HTTP 요청을 만들어주는 클라이언트 프로그램
• 웹 요청을 만드는 애플리케이션이면 모두 HTTP 에이전트
• 웹 브라우저도 HTTP 에이전트
• 자동화된 사용자 에이전트도 존재
  • 웹로봇, 스파이더
  • 웹을 돌아다니며 검색엔진의 데이터베이스, 유용한 웹 콘텐츠 보관소를 만듬

 

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이어서

이상으로 HTTP 완벽가이드의 01장, HTTP 개관에 대해 살펴봤습니다.

이어지는 글에서는 '02장 URL과 리소스'에 대해 학습 내역을 정리해보겠습니다.