HTTP 상태코드

상태 코드

클라이언트가 보낸 요청의 처리 상태를 응답에서 알려주는 기능

• 1xx (Informational): 요청이 수신되어 처리중
• 2xx (Successful): 요청 정상 처리
• 3xx (Redirection): 요청을 완료하려면 추가 행동이 필요
• 4xx (Client Error): 클라이언트 오류, 잘못된 문법등으로 서버가 요청을 수행할 수 없음
• 5xx (Server Error): 서버 오류, 서버가 정상 요청을 처리하지 못함

만약 모르는 상태 코드가 나타나면?

• 클라이언트가 인식할 수 없는 상태코드를 서버가 반환하면?
• 클라이언트는 상위 상태코드로 해석해서 처리
• 미래에 새로운 상태 코드가 추가되어도 클라이언트를 변경하지 않아도 됨
• 예)
  • 299 ??? -> 2xx (Successful)
  • 451 ??? -> 4xx (Client Error)
  • 599 ??? -> 5xx (Server Error)

1xx (Informational)

요청이 수신되어 처리중

• 거의 사용하지 않으므로 생략

2xx (Successful)

클라이언트의 요청을 성공적으로 처리

• 200 OK
• 201 Created
• 202 Accepted
• 204 No Content

202 Accepted

요청이 접수되었으나 처리가 완료되지 않았음

• 배치 처리 같은 곳에서 사용
• 예) 요청 접수 후 1시간 뒤에 배치 프로세스가 요청을 처리함

204 No Content

서버가 요청을 성공적으로 수행했지만, 응답 페이로드 본문에 보낼 데이터가 없음

• 예) 웹 문서 편집기에서 save 버튼
• save 버튼의 결과로 아무 내용이 없어도 된다.
• save 버튼을 눌러도 같은 화면을 유지해야 한다.
• 결과 내용이 없어도 204 메시지(2xx)만으로 성공을 인식할 수 있다.

3xx (Redirection)

요청을 완료하기 위해 유저 에이전트의 추가 조치 필요

• 300 Multiple Choices
• 301 Moved Permanently
• 302 Found
• 303 See Other
• 304 Not Modified
• 307 Temporary Redirect
• 308 Permanent Redirect

리다이렉션 이해

• 웹 브라우저는 3xx 응답의 결과에 Location 헤더가 있으면, Location 위치로 자동 이동
  (리다이렉트)

종류

• 영구 리다이렉션 - 특정 리소스의 URI가 영구적으로 이동
  • 예) /members -> /users
  • 예) /event -> /new-event
• 일시 리다이렉션 - 일시적인 변경
  • 주문 완료 후 주문 내역 화면으로 이동
  • PRG: Post/Redirect/Get
• 특수 리다이렉션
  • 결과 대신 캐시를 사용

그래서 뭘 써야 하나요?

302, 307, 303?

• 잠깐 정리
  • 302 Found -> GET으로 변할 수 있음
  • 307 Temporary Redirect -> 메서드가 변하면 안됨
  • 303 See Other -> 메서드가 GET으로 변경
• 역사
  • 처음 302 스펙의 의도는 HTTP 메서드를 유지하는 것
  • 그런데 웹 브라우저들이 대부분 GET으로 바꾸어버림(일부는 다르게 동작)
  • 그래서 모호한 302를 대신하는 명확한 307, 303이 등장함(301 대응으로 308도 등장)
• 현실
  • 307, 303을 권장하지만 현실적으로 이미 많은 애플리케이션 라이브러리들이 302를 기본값으로 사용
  • 자동 리다이렉션시에 GET으로 변해도 되면 그냥 302를 사용해도 큰 문제 없음

4xx (Client Error)

클라이언트 오류

• 클라이언트의 요청에 잘못된 문법등으로 서버가 요청을 수행할 수 없음
• 오류의 원인이 클라이언트에 있음
• 중요! 클라이언트가 이미 잘못된 요청, 데이터를 보내고 있기 때문에, 똑같은 재시도가 실패함

400 Bad Request

클라이언트가 잘못된 요청을 해서 서버가 요청을 처리할 수 없음

• 요청 구문, 메시지 등등 오류
• 클라이언트는 요청 내용을 다시 검토하고, 보내야함
• 예) 요청 파라미터가 잘못되거나, API 스펙이 맞지 않을 때

401 Unauthorized

클라이언트가 해당 리소스에 대한 인증이 필요함

• 인증(Authentication) 되지 않음
• 401 오류 발생시 응답에 WWW-Authenticate 헤더와 함께 인증 방법을 설명
• 참고
  • 인증(Authentication): 본인이 누구인지 확인, (로그인)
  • 인가(Authorization): 권한부여 (ADMIN 권한처럼 특정 리소스에 접근할 수 있는 권한, 인증이 있어야 인가가 있음)
  • 오류 메시지가 Unauthorized 이지만 인증 되지 않음 (이름이 아쉬움)

403 Forbidden

서버가 요청을 이해했지만 승인을 거부함

• 주로 인증 자격 증명은 있지만, 접근 권한이 불충분한 경우
• 예) 어드민 등급이 아닌 사용자가 로그인은 했지만, 어드민 등급의 리소스에 접근하는 경우

404 Not Found

요청 리소스를 찾을 수 없음

• 요청 리소스가 서버에 없음
• 또는 클라이언트가 권한이 부족한 리소스에 접근할 때 해당 리소스를 숨기고 싶을 때

5xx (Server Error)

서버 오류

• 서버 문제로 오류 발생
• 서버에 문제가 있기 때문에 재시도 하면 성공할 수도 있음(복구가 되거나 등등)

500 Internal Server Error

서버 문제로 오류 발생, 애매하면 500 오류

• 서버 내부 문제로 오류 발생
• 애매하면 500 오류

503 Service Unavailable

서비스 이용 불가

• 서버가 일시적인 과부하 또는 예정된 작업으로 잠시 요청을 처리할 수 없음
• Retry-After 헤더 필드로 얼마뒤에 복구되는지 보낼 수도 있음

HTTP 메서드 활용

• 클라이언트에서 서버로 데이터 전송
• HTTP API 설계 예시

클라이언트에서 서버로 데이터 전송

데이터 전달 방식은 크게 2가지

• 쿼리 파라미터를 통한 데이터 전송
  • GET
  • 주로 정렬 필터(검색어)
• 메시지 바디를 통한 데이터 전송
  • POST, PUT, PATCH
  • 회원 가입, 상품 주문, 리소스 등록, 리소스 변경

예시

• 정적 데이터 조회
  • 이미지, 정적 텍스트 문서
• 동적 데이터 조회
  • 주로 검색, 게시판 목록에서 정렬 필터(검색어)
• HTML Form을 통한 데이터 전송
  • 회원 가입, 상품 주문, 데이터 변경
• HTTP API를 통한 데이터 전송
  • 회원 가입, 상품 주문, 데이터 변경
  • 서버 to 서버, 앱 클라이언트, 웹 클라이언트(Ajax)

정적 데이터 조회

• 이미지, 정적 텍스트 문서
• 조회는 GET 사용
• 정적 데이터는 일반적으로 쿼리 파라미터 없이 리소스 경로로 단순하게 조회 가능

동적 데이터 조회

• 주로 검색, 게시판 목록에서 정렬 필터(검색어)
• 조회 조건을 줄여주는 필터, 조회 결과를 정렬하는 정렬 조건에 주로 사용
• 조회는 GET 사용
• GET은 쿼리 파라미터 사용해서 데이터를 전달

HTML Form 데이터 전송

• HTML Form submit시 POST 전송
  • 예) 회원 가입, 상품 주문, 데이터 변경
• Content-Type: application/x-www-form-urlencoded 사용
  • form의 내용을 메시지 바디를 통해서 전송(key=value, 쿼리 파라미터 형식)
  • 전송 데이터를 url encoding 처리
    • 예) abc김 -> abc%EA%B9%80
• HTML Form은 GET 전송도 가능
• Content-Type: multipart/form-data
  • 파일 업로드 같은 바이너리 데이터 전송시 사용
  • 다른 종류의 여러 파일과 폼의 내용 함께 전송 가능(그래서 이름이 multipart)
• 참고: HTML Form 전송은 GET, POST만 지원

HTTP API 데이터 전송

• 서버 to 서버
• 백엔드 시스템 통신
• 앱 클라이언트
• 아이폰, 안드로이드
• 웹 클라이언트
• HTML에서 Form 전송 대신 자바 스크립트를 통한 통신에 사용(AJAX)
• 예) React, VueJs 같은 웹 클라이언트와 API 통신
• POST, PUT, PATCH: 메시지 바디를 통해 데이터 전송
• GET: 조회, 쿼리 파라미터로 데이터 전달
• Content-Type: application/json을 주로 사용 (사실상 표준)
• TEXT, XML, JSON 등등

HTTP API 설계 예시

• HTTP API - 컬렉션
  • POST 기반 등록
  • 예) 회원 관리 API 제공
• HTTP API - 스토어
  • PUT 기반 등록
  • 예) 정적 컨텐츠 관리, 원격 파일 관리
• HTML FORM 사용
  • 웹 페이지 회원 관리
  • GET, POST만 지원

회원 관리 시스템

API 설계 - POST 기반 등록

• 회원 목록 /members -> GET
• 회원 등록 /members -> POST
• 회원 조회 /members/{id} -> GET
• 회원 수정 /members/{id} -> PATCH, PUT, POST
• 회원 삭제 /members/{id} -> DELETE

POST - 신규 자원 등록 특징

• 클라이언트는 등록될 리소스의 URI를 모른다.
  • 회원 등록 /members -> POST
  • POST /members
• 서버가 새로 등록된 리소스 URI를 생성해준다.
  • HTTP/1.1 201 Created
    Location: /members/100
• 컬렉션(Collection)
  • 서버가 관리하는 리소스 디렉토리
  • 서버가 리소스의 URI를 생성하고 관리
  • 여기서 컬렉션은 /members

파일 관리 시스템

API 설계 - PUT 기반 등록

• 파일 목록 /files -> GET
• 파일 조회 /files/{filename} -> GET
• 파일 등록 /files/{filename} -> PUT
• 파일 삭제 /files/{filename} -> DELETE
• 파일 대량 등록 /files -> POST

PUT - 신규 자원 등록 특징

• 클라이언트가 리소스 URI를 알고 있어야 한다.
  • 파일 등록 /files/{filename} -> PUT
  • PUT /files/star.jpg
• 클라이언트가 직접 리소스의 URI를 지정한다.
• 스토어(Store)
  • 클라이언트가 관리하는 리소스 저장소
  • 클라이언트가 리소스의 URI를 알고 관리
  • 여기서 스토어는 /files

HTML FORM 사용

• HTML FORM은 GET, POST만 지원
• AJAX 같은 기술을 사용해서 해결 가능 -> 회원 API 참고
• 여기서는 순수 HTML, HTML FORM 이야기
• GET, POST만 지원하므로 제약이 있음

제약사항

• HTML FORM은 GET, POST만 지원
• 컨트롤 URI
  • GET, POST만 지원하므로 제약이 있음
  • 이런 제약을 해결하기 위해 동사로 된 리소스 경로 사용
  • POST의 /new, /edit, /delete가 컨트롤 URI
  • HTTP 메서드로 해결하기 애매한 경우 사용(HTTP API 포함)

정리

• HTTP API - 컬렉션
  • POST 기반 등록
  • 서버가 리소스 URI 결정
• HTTP API - 스토어
  • PUT 기반 등록
  • 클라이언트가 리소스 URI 결정
• HTML FORM 사용
  • 순수 HTML + HTML form 사용
  • GET, POST만 지원

참고하면 좋은 URI 설계 개념

• 문서(document)
  • 단일 개념(파일 하나, 객체 인스턴스, 데이터베이스 row)
  • 예) /members/100, /files/star.jpg
• 컬렉션(collection)
  • 서버가 관리하는 리소스 디렉터리
  • 서버가 리소스의 URI를 생성하고 관리
  • 예) /members
• 스토어(store)
  • 클라이언트가 관리하는 자원 저장소
  • 클라이언트가 리소스의 URI를 알고 관리
  • 예) /files
• 컨트롤러(controller), 컨트롤 URI
  • 문서, 컬렉션, 스토어로 해결하기 어려운 추가 프로세스 실행
  • 동사를 직접 사용
  • 예) /members/{id}/delete

HTTP 메서드

HTTP API를 만들어보자

• HTTP 메서드 - GET, POST
• HTTP 메서드 - PUT, PATCH, DELETE
• HTTP 메서드의 속성

요구사항

회원 정보 관리 API를 만들어라

• 회원 목록 조회
• 회원 조회
• 회원 등록
• 회원 수정
• 회원 삭제

가장 중요한 것은 리소스 식별

API URI 고민

URI(Uniform Resource Identifier)

• 리소스의 의미는 뭘까?
• 회원을 등록하고 수정하고 조회하는게 리소스가 아니다!
• 예) 미네랄을 캐라 -> 미네랄이 리소스
• 회원이라는 개념 자체가 바로 리소스다.
• 리소스를 어떻게 식별하는게 좋을까?
• 회원을 등록하고 수정하고 조회하는 것을 모두 배제
• 회원이라는 리소스만 식별하면 된다. -> 회원 리소스를 URI에 매핑

API URI 설계

리소스 식별, URI 계층 구조 활용

• 회원 목록 조회 /members
• 회원 조회 /members/{id}
• 회원 등록 /members/{id}
• 회원 수정 /members/{id}
• 회원 삭제 /members/{id}
• 참고: 계층 구조상 상위를 컬렉션으로 보고 복수단어 사용 권장(member -> members)

리소스와 행위을 분리

가장 중요한 것은 리소스를 식별하는 것

• URI는 리소스만 식별!
• 리소스와 해당 리소스를 대상으로 하는 행위을 분리
• 리소스: 회원
• 행위: 조회, 등록, 삭제, 변경
• 리소스는 명사, 행위는 동사 (미네랄을 캐라)
• 행위(메서드)는 어떻게 구분?

HTTP 메서드 종류

주요 메서드

• GET: 리소스 조회
• POST: 요청 데이터 처리, 주로 등록에 사용
• PUT: 리소스를 대체, 해당 리소스가 없으면 생성
• PATCH: 리소스 부분 변경
• DELETE: 리소스 삭제

기타 메서드

• HEAD: GET과 동일하지만 메시지 부분을 제외하고, 상태 줄과 헤더만 반환
• OPTIONS: 대상 리소스에 대한 통신 가능 옵션(메서드)을 설명(주로 CORS에서 사용)
• CONNECT: 대상 자원으로 식별되는 서버에 대한 터널을 설정
• TRACE: 대상 리소스에 대한 경로를 따라 메시지 루프백 테스트를 수행

GET

• 리소스 조회
• 서버에 전달하고 싶은 데이터는 query(쿼리 파라미터, 쿼리 스트링)를 통해서 전달
• 메시지 바디를 사용해서 데이터를 전달할 수 있지만, 지원하지 않는 곳이 많아서 권장하지 않음

POST

• 요청 데이터 처리
• 메시지 바디를 통해 서버로 요청 데이터 전달
• 서버는 요청 데이터를 처리
• 메시지 바디를 통해 들어온 데이터를 처리하는 모든 기능을 수행한다.
• 주로 전달된 데이터로 신규 리소스 등록, 프로세스 처리에 사용

요청 데이터를 어떻게 처리한다는 뜻일까? 예시

• 스펙: POST 메서드는 대상 리소스가 리소스의 고유 한 의미 체계에 따라 요청에 포함 된 표현을 처리하도록 요청합니다. (구글 번역)
• HTML 양식에 입력 된 필드와 같은 데이터 블록을 데이터 처리 프로세스에 제공
  예) HTML FORM에 입력한 정보로 회원 가입, 주문 등에서 사용
• 게시판, 뉴스 그룹, 메일링 리스트, 블로그 또는 유사한 기사 그룹에 메시지 게시
  예) 게시판 글쓰기, 댓글 달기
• 서버가 아직 식별하지 않은 새 리소스 생성
  예) 신규 주문 생성
• 기존 자원에 데이터 추가
  예) 한 문서 끝에 내용 추가하기

정리: 이 리소스 URI에 POST 요청이 오면 요청 데이터를 어떻게 처리할지 리소스마다 따로 정해야 함 -> 정해진 것이 없음

• 새 리소스 생성(등록)
  • 서버가 아직 식별하지 않은 새 리소스 생성
• 요청 데이터 처리
  • 단순히 데이터를 생성하거나, 변경하는 것을 넘어서 프로세스를 처리해야 하는 경우
    예) 주문에서 결제완료 -> 배달시작 -> 배달완료 처럼 단순히 값 변경을 넘어 프로세스의 상태가 변경되는 경우
  • POST의 결과로 새로운 리소스가 생성되지 않을 수도 있음
    예) POST /orders/{orderId}/start-delivery (컨트롤 URI)
• 다른 메서드로 처리하기 애매한 경우
  • 예) JSON으로 조회 데이터를 넘겨야 하는데, GET 메서드를 사용하기 어려운 경우
  • (애매하면 POST 사용)

PUT

• 리소스를 대체
• 리소스가 있으면 대체
• 리소스가 없으면 생성
• 쉽게 이야기해서 덮어버림
• 중요! 클라이언트가 리소스를 식별
• 클라이언트가 리소스 위치를 알고 URI 지정
• POST와 차이점

주의! - 리소스를 완전히 대체한다

PATCH

• 리소스 부분 변경

DELETE

• 리소스 제거

HTTP 메서드의 속성

• 안전(Safe Methods)
• 멱등(Idempotent Methods)
• 캐시가능(Cacheable Methods)

안전

• 호출해도 리소스를 변경하지 않는다.
• Q: 그래도 계속 호출해서, 로그 같은게 쌓여서 장애가 발생하면?
• A: 안전은 해당 리소스만 고려한다. 그런 부분까지 고려하지 않는다.

멱등

• f(f(x)) = f(x)
• 한 번 호출하든 두 번 호출하든 100번 호출하든 결과가 똑같다.
• 멱등 메서드
• GET: 한 번 조회하든, 두 번 조회하든 같은 결과가 조회된다.
• PUT: 결과를 대체한다. 따라서 같은 요청을 여러번 해도 최종 결과는 같다.
• DELETE: 결과를 삭제한다. 같은 요청을 여러번 해도 삭제된 결과는 똑같다.
• POST: 멱등이 아니다(X) 두 번 호출하면 같은 결제가 중복해서 발생할 수 있다.

활용

• 자동 복구 메커니즘
  서버가 TIMEOUT 등으로 정상 응답을 못주었을 때, 클라이언트가 같은 요청을 다시 해도 되는가? 판단 근거

• Q: 재요청 중간에 다른 곳에서 리소스를 변경해버리면?

  • 사용자1: GET -> username:A, age:20
  • 사용자2: PUT -> username:A, age:30
  • 사용자1: GET -> username:A, age:30 -> 사용자2의 영향으로 바뀐 데이터 조회

• A: 멱등은 외부 요인으로 중간에 리소스가 변경되는 것 까지는 고려하지는 않는다.

캐시가능

• 응답 결과 리소스를 캐시해서 사용해도 되는가?
• GET, HEAD, POST, PATCH 캐시가능
• 실제로는 GET, HEAD 정도만 캐시로 사용
• POST, PATCH는 본문 내용까지 캐시 키로 고려해야 하는데, 구현이 쉽지 않음

HTTP 메세지

HTTP 시작라인

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

rfc7230 스펙

1
2

GET /search?q=hello&hl=ko HTTP/1.1
Host: www.google.com

요청 메시지 - HTTP 메서드

• 종류: GET, POST, PUT, DELETE…
• 서버가 수행해야 할 동작 지정
• GET: 리소스 조회
• POST: 요청 내역 처리

1
2

"GET" /search?q=hello&hl=ko HTTP/1.1
Host: www.google.com

요청 메시지 - 요청 대상

• absolute-path[?query] (절대경로[?쿼리])
• 절대경로= “/“ 로 시작하는 경로
• 참고: *, http://…?x=y 와 같이 다른 유형의 경로지정 방법도 있다.

1
2

GET "/search?q=hello&hl=ko" HTTP/1.1
Host: www.google.com

요청 메시지 - HTTP 버전

• HTTP Version

1
2

GET /search?q=hello&hl=ko "HTTP/1.1"
Host: www.google.com

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 나타냄
• 200: 성공
• 400: 클라이언트 요청 오류
• 500: 서버 내부 오류
• 이유 문구: 사람이 이해할 수 있는 짧은 상태 코드 설명 글

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HTTP/1.1 200 OK <-
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
Content-Length: 3423

<html>
<body>...</body>
</html>

HTTP 헤더

• header-field = field-name “:” OWS field-value OWS (OWS:띄어쓰기 허용)
• field-name은 대소문자 구문 없음

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2

GET /search?q=hello&hl=ko HTTP/1.1
Host: www.google.com <-

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HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html;charset=UTF-8 <-
Content-Length: 3423 <-

<html>
<body>...</body>
</html>

용도

• HTTP 전송에 필요한 모든 부가정보
• 예) 메시지 바디의 내용, 메시지 바디의 크기, 압축, 인증, 요청 클라이언트(브라우저) 정보, 서버 애플리케이션 정보, 캐시 관리 정보…
• 표준 헤더가 너무 많음
• https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_HTTP_header_fields
• 필요시 임의의 헤더 추가 가능
• helloworld: hihi

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HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html;charset=UTF-8 <-
Content-Length: 3423 <-

<html>
<body>...</body>
</html>

HTTP 메시지 바디

• 실제 전송할 데이터
• HTML 문서, 이미지, 영상, JSON 등등 byte로 표현할 수 있는 모든 데이터 전송 가능

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HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
Content-Length: 3423

<html> <-
<body>...</body> <-
</html> <-

단순함 확장 가능

• HTTP는 단순하다. 스펙도 읽어볼만…
• HTTP 메시지도 매우 단순
• 크게 성공하는 표준 기술은 단순하지만 확장 가능한 기술

확실히 HTTP를 잘 알고나면 사용하기 단순하고 확장하기가 좋은 표준을 가지고 있다.

HTTP

HyperText Transfer Protocol

문서간의 연결을 통해 정보를 전송하는 프로토콜로 만들어졌지만..

HTTP 메세지에 모든 것을 전송

• HTML, TEXT
• IMAGE, 음성, 영상, 파일
• JSON, XML (API)
• 거의 모든 형태의 데이터 전송 가능
• 서버간에 데이터를 주고 받을 때도 대부분 HTTP 사용

HTTP History

• 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 구조
• 무상태 프로토콜(스테이스리스), 비연결성
• HTTP 메시지
• 단순함, 확장 가능

클라이언트 서버 구조

클라이언트와 서버를 분리해 중요한 비지니스 로직과 데이터는 전부 서버에, 클라이언트에서는 UI와 사용성을 집중

• Request Response 구조
• 클라이언트는 서버에 요청을 보내고, 응답을 대기
• 서버가 요청에 대한 결과를 만들어서 응답

무상태 프로토콜

• 서버가 클라이언트의 상태를 보존X
• 장점: 서버 확장성 높음(스케일 아웃)
• 단점: 클라이언트가 추가 데이터 전송

Stateful, Stateless 차이

• 상태 유지: 중간에 다른 점원으로 바뀌면 안된다.
  (중간에 다른 점원으로 바뀔 때 상태 정보를 다른 점원에게 미리 알려줘야 한다.)
• 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

Stateless

실무 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(connectionless)

서버는 연결 유지 X, 최소한의 자원 사용

• HTTP는 기본이 연결을 유지하지 않는 모델
• 일반적으로 초 단위의 이하의 빠른 속도로 응답
• 1시간 동안 수천명이 서비스를 사용해도 실제 서버에서 동시에 처리하는 요청은 수십개 이하로 매우 작음
  • 예) 웹 브라우저에서 계속 연속해서 검색 버튼을 누르지는 않는다.
• 서버 자원을 매우 효율적으로 사용할 수 있음

비 연결성 한계와 극복

• TCP/IP 연결을 새로 맺어야 함 - 3 way handshake 시간 추가
• 웹 브라우저로 사이트를 요청하면 HTML 뿐만 아니라 자바스크립트, css, 추가 이미지 등등 수 많은 자원이 함께 다운로드
• 지금은 HTTP 지속 연결(Persistent Connections)로 문제 해결
• HTTP/2, HTTP/3에서 더 많은 최적화

URI(Uniform Resource Identifier)

URI? URL? URN?

“URI는 로케이터(locator), 이름(name) 또는 둘다 추가로 분류될 수 있다”

https://www.ietf.org/rfc/rfc3986.txt - 1.1.3. URI, URL, and URN

URI

리소스의 위치를 뜻함

예시) 우리 회사가 A구 B동 C호에 위치하고 있다.

• Uniform: 리소스 식별하는 통일된 방식
• Resource: 자원, URI로 식별할 수 있는 모든 것(제한 없음)
• Identifier: 다른 항목과 구분하는데 필요한 정보

URN

리소스의 이름을 뜻함

예시) 우리 회사의 이름

• URN - Name: 리소스에 이름을 부여
• 위치는 변할 수 있지만, 이름은 변하지 않는다.
• urn:isbn:8960777331 (어떤 책의 isbn URN)
• URN 이름만으로 실제 리소스를 찾을 수 있는 방법이 보편화 되지 않음

URL 전체 문법

• scheme://[userinfo@]host[:port][/path][?query][#fragment]
• https://www.google.com:443/search?q=hello&hl=ko

• 프로토콜(https)
• 호스트명(www.google.com)
• 포트 번호(443)
• 패스(/search)
• 쿼리 파라미터(q=hello&hl=ko)

scheme

• scheme://[userinfo@]host[:port][/path][?query][#fragment]
• https://www.google.com:443/search?q=hello&hl=ko

• 주로 프로토콜 사용
• 프로토콜: 어떤 방식으로 자원에 접근할 것인가 하는 약속 규칙
• 예) http, https, ftp 등등
• http는 80 포트, https는 443 포트를 주로 사용, 포트는 생략 가능
• https는 http에 보안 추가 (HTTP Secure)

userinfo

• scheme://[userinfo@]host[:port][/path][?query][#fragment]
• https://www.google.com:443/search?q=hello&hl=ko

• URL에 사용자정보를 포함해서 인증
• 거의 사용하지 않음

host

• scheme://[userinfo@]host[:port][/path][?query][#fragment]
• https://www.google.com:443/search?q=hello&hl=ko

• 호스트명
• 도메인명 또는 IP 주소를 직접 사용가능

PORT

• scheme://[userinfo@]host[:port][/path][?query][#fragment]
• https://www.google.com`:443`/search?q=hello&hl=ko

• 포트(PORT)
• 접속 포트
• 일반적으로 생략, 생략시 http는 80, https는 443

path

• scheme://[userinfo@]host[:port][/path][?query][#fragment]
• https://www.google.com:443`/search`?q=hello&hl=ko

• 리소스 경로(path), 계층적 구조
• 예)
• /home/file1.jpg
• /members
• /members/100, /items/iphone12

query

• scheme://[userinfo@]host[:port][/path][?query][#fragment]
• https://www.google.com:443/search`?q=hello&hl=ko`

• key=value 형태
• ?로 시작, &로 추가 가능 ?keyA=valueA&keyB=valueB
• query parameter, query string 등으로 불림, 웹서버에 제공하는 파라미터, 문자 형태

fragment

• scheme://[userinfo@]host[:port][/path][?query][#fragment]
• https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/gettingstarted.html`#getting-started-introducing-spring-boot`

• fragment
• html 내부 북마크 등에 사용
• 서버에 전송하는 정보 아님

웹 브라우저 요청 흐름

• DNS 조회 (IP 주소 검색)
• HTTPS PORT 생략, 443
• HTTP 요청 메시지 생성

HTTP 응답

• HTTP 버전 정보
• 응답 코드
• 데이터의 형식
• 데이터의 길이
• …

PORT

같은 IP 내에서 프로세스를 구분

IP가 아파트라면 포트는 몇동 몇호라고 할 수 있다.

• 0 ~ 65535: 할당가능
• 0 ~ 1023: 잘 알려진 포트, 사용하지 않는것이 좋음
  • FTP - 20, 21
  • TELNET - 23
  • HTTP - 80
  • HTTPS - 443

인터넷 프로토콜 스위트에서 포트(port)는 운영 체제 통신의 종단점이다. 이 용어는 하드웨어 장치에도 사용되지만, 소프트웨어에서는 네트워크 서비스나 특정 프로세스를 식별하는 논리 단위이다.

주로 포트를 사용하는 프로토콜은 전송 계층 프로토콜이라 하며, 예를 들어 전송 제어 프로토콜(TCP)와 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)가 있다. 각 포트는 번호로 구별되며 이 번호를 포트 번호라고 한다.

포트 번호는 IP 주소와 함께 쓰여 해당하는 프로토콜에 의해 사용된다.

표기

URI 문법에 의해서 사용 및 표기할 수 있으며, IP 주소와 함께 URL을 표기하는 예는 다음과 같다.

ftp://000.000.000.000:21
위 표기에서 ftp://는 URI 주소와 구분 기호를, 000.000.000.000은 IP 주소를 의미하며 : 다음의 21은 포트 번호를 의미한다.

포트 번호를 생략 가능한 경우가 있는데 예를 들면,

http://000.000.000.000
위와 같은 같은 월드 와이드 웹 URL은 기본적으로 80번 포트를 사용하므로 웹 브라우저는 자동적으로 이를 다음과 같은 의미로 처리한다.

http://000.000.000.000:80

DNS

도메인 네임 시스템(Domain Name System)

• 전화번호부
• 도메인 명을 IP주소로 변환

DNS 서버

웹 페이지로드와 관련됨

• DNS 리커서 - 리커서는 도서관의 어딘가에서 특정한 책을 찾아달라고 요청받는 사서로 생각할 수 있다.
  DNS 리커서는 웹 브라우저 등의 애플리케이션을 통해 클라이언트 컴퓨터로부터 쿼리를 받도록 고안된 서버이다.
  일반적으로, 리커서는 클라이언트의 DNS 쿼리를 충족시키기 위해 추가 요청을 수행한다.
• 루트 이름 서버 - 루트 서버는 사람이 읽을 수 있는 호스트 이름을 IP 주소로 변환(확인)하는 첫 번째 단계이다.
  도서관에서 책장 위치를 가리키는 색인으로 생각할 수 있으며, 일반적으로 다른 더욱 특정한 위치에 대한 참조로 사용된다.
• TLD 이름 서버 - TLD(최상위 도메인) 서버는 도서관의 특정 책장으로 생각할 수 있다.
  이 이름 서버는 특정 IP 주소 검색의 다음 단계이며 호스트 이름의 마지막 부분을 호스팅한다(example.com에서 TLD 서버는 “com”이다).
• 권한 있는 이름 서버 - 최종 이름 서버로서, 책장에 있는 사전처럼 특정 이름을 해당 정의로 변환합니다. 권한 있는 이름 서버는 이름 서버 쿼리의 종착점이다.
  권한있는 이름 서버가 요청한 레코드에 대한 액세스 권한이 있다면, 요청한 호스트 이름의 IP 주소를, 초기 요청을 한 DNS 리커서(사서)에게 돌려 보낸다.

DNS 조회 8단계

• 사용자가 웹 브라우저에 example.com을 입력하면, 쿼리가 인터넷으로 이동하고 DNS 재귀 확인자가 이를 수신
• 이어서 확인자가 DNS 루트 이름 서버(.)를 쿼리
• 다음으로, 루트 서버가, 도메인에 대한 정보를 저장하는 최상위 도메인(TLD) DNS 서버(예: .com 또는 .net)의 주소로 확인자에 응답
• 이제, 확인자가 .com TLD에 요청
• 이어서, TLD 서버가 도메인 이름 서버(example.com)의 IP 주소로 응답
• 마지막으로, 재귀 확인자가 도메인의 이름 서버로 쿼리를 보냄
• 이제, example.com의 IP 주소가 이름 서버에서 확인자에게 반환
• 이어서, DNS 확인자가, 처음 요청한 도메인의 IP 주소로 웹 브라우저에 응답

참고자료

• wiki port
• CloudFlare DNS

인터넷 네트워크

• TCP
• UDP

인터넷 프로토콜 스택의 4계층

인터넷에서 컴퓨터들이 서로 정보를 주고받는 데 쓰이는 프로토콜의 모음

• 어플리케이션 계층 : 프로세스간 통신을 담당. 예) HTTP, FTP, TLS/SSL
• 전송 계층 : 송신자와 수신자를 연결하는 서비스에 대한 정보를 담당
• 인터넷 계층 : 패킷을 목적지로 전송하기 위한 정보를 담당
• 네트워크 인터페이스 계층 : LAN드라이버, LAN 장비등을 통해 물리적 전송을 담당

프로토콜 계층

TCP

전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol)

• 연결지향 - TCP 3 way handshake (가상 연결) 데이터 전달 보증
• 순서 보장
• 신뢰할 수 있는 프로토콜 현재는 대부분 TCP 사용

TCP 3 way handshake

Data Transfer

Data Order

UDP

사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol)

• 하얀 도화지에 비유(기능이 거의 없음)
• 연결지향 - TCP 3 way handshake X
• 데이터 전달 보증 X
• 순서 보장 X
• 데이터 전달 및 순서가 보장되지 않지만, 단순하고 빠름

HTTP/3

퀵(QUIC; Quick UDP Internet Connection)로 UDP를 사용하여 인터넷 연결을 하는 프로토콜이다.

HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)의 3번째 프로토콜이다. HTTP는 클라이언트와 서버 사이에 이루어지는 요청/응답 프로토콜이다. 클라이언트인 웹 브라우저가 이 프로토콜을 통해 서버로부터 웹 페이지나 그림 정보를 요청하면, 서버는 이 요청에 응답하여 필요한 정보를 해당 사용자에게 전달하게 되고, 이 정보가 출력 장치를 통해 사용자에게 나타나는 것이다. HTTP/3은 처음에는 HTTP-over-QUIC 이라는 이름을 가지고 있었다. 즉, QUIC 프로토콜 위에서 돌아가는 HTTP이다.

TCP vs UDP

• TCP는 Connection 지향이며, UDP는 Connectionless 프로토콜이다.
• TCP는 전송 된 정보의 확인을 위해 유용한 데이터를 전송할 때 높은 신뢰성을 제공한다. 그리고 손실 패킷이있는 경우이를 다시 보낸다. UDP의 경우 패킷이 손실되면 재전송을 요구하지 않고 대상 컴퓨터가 손상된 데이터를 수신한다. 따라서 UDP는 신뢰할 수 없는 프로토콜이다.
• TCP는 데이터를 전송하기 전에 TCP가 연결을 설정하고 패킷의 적절한 전달을 보장하므로 UDP와 비교할 때 속도가 느리다. 반면에 UDP는 전송 된 데이터가 수신되었는지 여부를 확인하지 않는다.
• UDP의 헤더 크기는 8 바이트이며 TCP의 헤더 크기는 두 배 이상이다. TCP 헤더 크기는 20 바이트이므로 TCP 헤더에는 옵션, 채우기, 체크섬, 플래그, 데이터 오프셋, 확인 번호, 시퀀스 번호, 원본 및 대상 포트 등이 포함된다.
• TCP와 UDP는 모두 오류를 검사 할 수 있지만 TCP만이 정체와 흐름 제어를 모두 가지고 있으므로 오류를 수정할 수 있다.

참고자료

• gadget-info difference-between-tcp
• 인프런 강의

모든 개발자가 들어야하는 HTTP 기초 강의를 듣고 글을 작성

인터넷 네트워크

• 인터넷 통신
• IP(Internet Protocol)
• TCP, UDP
• PORT
• DNS

인터넷 통신

인터넷에서 컴퓨터 둘은 어떻게 통신할까?

인터넷 구성 및 작동에대한 것은 아래 링크에서 개념적으로 배울 수 있다.

mozilla How Does Internet Work

노드

컴퓨터 네트워크에 있어서 노드도 네트워크에 연결되어 있는 1개 1개의 기계를 의미한다. 구체적으로는 컴퓨터부터 시작해 네트워크를 교통 정리하는 루터나 허브, 네트워크 상에 다양한 서비스를 제공하고 있는 서버, 더욱이 네트워크에 연결되어 있는 프린터나 IP전화기등에 관해서도 노드라고 부를 수 있다. 그 외에 네트워크에 연결되어 있는 것이라면 스마트폰이나 타블렛PC등의 기기도 물론 노드라고 할 수 있다.

한편 노드와 노드를 연결하고 있는 (케이블 등) 것은 ‘링크(link)’ 혹은 ‘엣지(edge)’라고 부른다. 링크와 노드, 엣지를 합쳐서 1개의 네트워크가 완성되는 것이다.

※ 엣지는 링크 중에서도 다른 네트워크와의 경계선에 있는 부분, 혹은 단말의 가장 자리에 있는 부분을 의미한다.

IP(인터넷 프로토콜)

• 지정한 IP 주소(IP Address)에 데이터 전달
• 패킷(Packet)이라는 통신 단위로 데이터 전달

IP 패킷 정보

ip 패킷을 통해 데이터를 전달할 수 있다.

1. 클라이언트 패킷 전달

• 출발지 100.100.100.1
• 목적지 200.200.200.2
• 내용 : Hello, World!
• …

2. 서버 패킷 전달

• 출발 200.200.200.2
• 목적 100.100.100.1
• OK (Response)
• …

IP 프로토콜의 한계

• 비연결성
  • 패킷을 받을 대상이 없거나 서비스 불능 상태여도 패킷 전송
• 비신뢰성
  • 중간에 패킷이 사라지면?
  • 패킷이 순서대로 안오면? 프로그램 구분
• 프로그램 구분
  • 같은 IP를 사용하는 서버에서 통신하는 애플리케이션이 둘 이상이면?

대상 서버 중단

패킷 손실

패킷 전달 순서