[네트워크] HTTP 프로토콜

1. Tim Berners-Lee

HTTP를 개발한 영국의 컴퓨터 엔지니어로 하이퍼텍스트를 개발했으며, URL, HTTP, HTML을 설계했다. HTTP와 HTML, 하이퍼텍스트의 영향이 워낙에 강력하고 광범위해서 인터넷의 아버지라고 부른다.

 

2. HTTP

HTTP(Hypertext Transfer Protocol)는 인터넷상에서 데이터를 주고 받기 위한 서버/클라이언트 모델을 따르는 프로토콜이다. 애플리케이션 레벨의 프로토콜로 TCP/IP위에서 작동한다. HTTP는 어떤 종류의 데이터든지 전송할 수 있도록 설계되어 있다. 이미지, 동영상, 오디오, 텍스트 문서 등 종류를 가리지 않고 전송할 수 있다.Transfer라는 해석 그대로 데이터를 전송하겠다라는 의미로 앞에 Hypertext 가 붙은 이유는 하이퍼텍스트 기반으로 데이터를 전송하겠다는. 간단히 말해서 링크기반으로 데이터에 접속하겠다는 의미이다.

 

3. 작동 방식

HTTP는 서버/클라이언트 모델을 따른다. 클라이언트에서 요청(request)를 보내면 서버는 요청을 처리해서 응답(response)한다.

1. 클라이언트 : 서버에 요청하는 클라이언트 소프트웨어가 설치된 컴퓨터. chrom, firefox, ie등의 클라이언트 소프트웨어를 이용한다. 클라이언트는 URI를 이용해서 서버에 접속하고, 데이터를 요청할 수 있다.
2. 서버 : 클라이언트의 요청을 받아서, 요청을 해석하고 응답을 하는 소프트웨어가 설치된 컴퓨터. Apache, nginx, IIS, lighttpd 등이 서버 소프트웨어다.

웹서버는 보통 표준포트인 80번 포트로 서비스한다.

 

4. Connectless & Stateless

HTTP는 Connectless 방식으로 작동한다 . 서버에 연결하고, 요청해서 응답을 받으면 연결을 끊어버린다. 기본적으로는 자원 하나에 대해서 하나의 연결을 만든다. 이런 작동방식은 각각 아래의 장점과 단점을 가진다.

• 장점 : 불특정 다수를 대상으로 하는 서비스에 적합한 방식이다. 수십만명이 웹 서비스를 사용하더라도 접속유지는 최소한으로 할 수 있기 때문에, 더 많은 유저의 요청을 처리할 수 있다.
• 단점 : 연결을 끊어버리기 때문에, 클라이언트의 이전 상태를 알 수가 없다. 이러한 HTTP의 특징을 stateless라고 하는데, Connectless로 부터 파생되는 특징이라고 할 수 있다. 클라이언트의 이전 상태 정보를 알 수 없게 되면, 웹 서비스를 하는데 당장에 문제가 생긴다. 예컨데, 클라이언트가 과거에 로그인을 성공하더라도 로그 정보를 유지할 수가 없다. HTTP는 cookie를 이용해서 이 문제를 해결하고 있다.

Cookie는 클라이언트와 서버의 상태 정보를 담고 있는 정보조각이다. 로그인을 예로 들자면, 클라이언트가 로그인에 성공하면, 서버는 로그인 정보를 자신의 데이터베이스에 저장하고 동일한 값을 cookie형태로 클라이언트에 보낸다. 클라이언트는 다음 번 요청때 cookie를 서버에 보내는데, 서버는 cookie 값으로 자신의 데이터베이스를 조회해서 로그인 여부를 확인할 수 있다. 

 

5. URI

클라이언트 프로그램(웹 브라우저)은 URI를 이용하여 자원의 위치를 찾는다. URI는 HTTP와는 독립된 다른 체계다. HTTP는 전송 프로토콜이고, URI는 자원의 위치를 알려주기 위한 프로토콜이다. Uniform Resource Identifiers 의 줄임로, World Wide Web 상에서 접근하고자 하는 자원의 위치를 나타내기 위해서 사용한다. 자원은 "문서", "이미지", "동영상", "프로그램", "이메일"등 모든 것이 될 수 있다. 메일을 받을 상대방의 위치를 나타내기 위해서 사용하는 email://yundream@joinc.co.kr, 웹페이지의 위치를 나타내기 위해서 사용하는 http://www.joinc.co.kr/index.php 등이 URI의 예다.http://www.joinc.co.kr/index.php 를 분석해보자.

1. http : 자원에 접근하기 위해서 http 프로토콜을 사용한다.
2. www.joinc.co.kr : 자원의 인터넷 상에서의 위치는 www.joinc.co.kr이다. 도메인은 ip 주소로 변환되므로, ip 주소로 서버의 위치를 찾을 수 있다.
3. index.php : 요청할 자원의 이름이다.

이렇게 "프로토콜", "위치", "자원명"으로 (인터넷 상에서) 어디에 있던지 자원에 접근할 수 있다.

 

6. Method(메서드)

메서드는 요청의 종류를 서버에게 알려주기 위해서 사용한다. 다음은 요청에 사용할 수 있는 메서드들이다.

• GET : 정보를 요청하기 위해서 사용한다. (SELECT)
• POST : 정보를 밀어넣기 위해서 사용한다. (INSERT)
• PUT : 정보를 업데이트하기 위해서 사용한다. (UPDATE)
• DELETE : 정보를 삭제하기 위해서 사용한다. (DELETE)
• HEAD : (HTTP)헤더 정보만 요청한다. 해당 자원이 존재하는지 혹은 서버에 문제가 없는지를 확인하기 위해서 사용한다.
• OPTIONS : 웹서버가 지원하는 메서드의 종류를 요청한다.
• TRACE : 클라이언트의 요청을 그대로 반환한다. 예컨데 echo 서비스로 서버 상태를 확인하기 위한 목적으로 주로 사용한다.

보통 웹 서비스들은 GET과 POST만을 이용해서 개발한다. DELETE나 PUT등이 필요한 요청에도 GET과 POST를 사용하는데, 예를들어 게시판에서 특정 레코드를 삭제 할때도 GET 으로 표현한다.

 

각 용도에 맞는 메서드가 준비돼 있음에도 이렇게 사용하는 이유는

1. GET과 POST만으로도 모든 종류의 요청을 표현할 수 있어서
2. 편하게 개발하고 싶어서
3. 웹 브라우저로 DELETE, HEAD등을 보내는 form이 없어서 이다.

이렇게 명시적으로 메서드를 사용하지 않아도 웹 서비스 개발에 큰 문제는 없지만, 가능하면 CRUD를 명시하는게 좋다. 

Restful API 서버의 경우에는 GET, POST, DELETE, PUT을 명시적으로 구분한다. 자원의 위치 뿐만 아니라 자원에 할 일 까지 명확히 명시할 수 있기 때문에, Open API 서버를 만들기 위해서 널리 사용한다.

 

7. 요청 데이터 포멧

웹 브라우저는 웹 서버에 데이터를 "요청"하는 "클라이언트 프로그램" 이다. 요청은 서버가 인식할 수 있는 약속된 형식(HTTP 형식)을 따라야 한다.요청 데이터는 "HEADER"와 "BODY"로 구성된다.

헤더에는 요청과 요청 데이터에 대한 메타정보들이 들어있다. 다음은 헤더의 일반적인 모습이다.

GET /cgi-bin/http_trace.pl HTTP/1.1\r\n
ACCEPT_ENCODING: gzip,deflate,sdch\r\n
CONNECTION: keep-alive\r\n
ACCEPT: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8\r\n
ACCEPT_CHARSET: windows-949,utf-8;q=0.7,*;q=0.3\r\n
USER_AGENT: Mozilla/5.0 (X11; Linux i686) AppleWebKit/535.1 (KHTML, like Gecko) Chrome/13.0.782.24\r\n 
ACCEPT_LANGUAGE: ko-KR,ko;q=0.8,en-US;q=0.6,en;q=0.4\rn
HOST: www.joinc.co.kr\r\n
\r\n

HTTP 헤더는 라인피드와 캐리지 리턴(/r/n)을 함께 사용한다. HTTP 헤더를 파싱할 때 주의해야 한다.

1. 필수 요소로 요청의 제일 처음에 와야 한다. 3개의 필드로 이뤄져 있다.
   1. 요청 메서드 : GET, PUT, POST, PUSH, OPTIONS 등의 요청 방식이 온다.
   2. 요청 URI : 요청하는 자원의 위치를 명시한다.
   3. HTTP 프로토콜 버전 : 웹 브라우저가 사용하는 프로토콜 버전이다.

 

 

8. 응답 헤더 포멧

응답 헤더는 서버의 여러 상태 정보를 포함하기 때문에, 꽤 복잡해질 수 있다. wget을 이용하면 헤더 정보를 가져올 수 있다.

# wget -S http://www.test.co.krsdf
HTTP/1.1 200 OK\r\n
Date: Fri, 08 Jul 2011 00:59:41 GMT\r\n
Server: Apache/2.2.4 (Unix) PHP/5.2.0\r\n
X-Powered-By: PHP/5.2.0\r\n
Expires: Mon, 26 Jul 1997 05:00:00 GMT\r\n
Last-Modified: Fri, 08 Jul 2011 00:59:41 GMT\r\n
Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate\r\n
Content-Length: 102\r\n
Keep-Alive: timeout=15, max=100\r\n
Connection: Keep-Alive\r\n
Content-Type: text/html\r\n
\r\n

1. wget으로 헤더 정보를 출력했다.
2. 프로토콜과 응답코드 : 반드시 첫줄에 와야 한다. 3개의 필드로 구성돼 있다.
   1. HTTP/1.1 : 응답 프로토콜과 버전
   2. 200 : 응답 코드
   3. OK : 응답 메시지. Not Found, Internal Server Error 등의 메시지다.
3. 날짜
4. 서버 프로그램및 스크립트 정보.
5. 응답헤더에는 다양한 정보를 추가할 수가 있다. 어떤 정보를 추가할지는 사실 개발자 마음이다. HTTP 기반의 서버/클라이언트 제품을 만든다면, 헤더에 애플리케이션 정보를 추가해서 사용하면 된다.
6. 컨텐츠의 마지막 수정일
7. 캐쉬 제어 방식.
8. 컨텐츠 길이.
9. Keep Alive기능 설정이다.

keep alive는 클라이언트측에 연결을 유지하라는 신호를 보내기 위해서 사용한다. 그러면 클라이언트는 최대 timeout에 지정된 시간동안 연결을 유지한다 . 이 시간동안 클라이언트는 이미 맺어진 연결로 요청을 계속 보낼 수 있다.

1. Content-Type. 응답에 실어 보내는 컨텐츠가 HTML 문서인지, 이미지인지, CSS, JavaScript인지 혹은 다른 애플리케이션 형태인지를 알려준다. 웹 애플리케이션들은 Content-Type에 따라서 Body의 데이터를 어떻게 읽을지를 결정한다. 따라서 전송 데이터에 맞는 content-type를 명시해야 한다.

 

9. 응답코드

서버는 응답코드로 서버의 상태를 알려준다. 3자리의 숫자로 이루어져 있다. 주요 응답코드를 정리했다. 응답코드는 응답헤더의 첫번째 줄에 위치하다.

• HTTP/1.1 200 OK\r\n
• HTTP/1.1 404 Not Found\r\n
• HTTP/1.1 500 Internal error\r\n

9.1. 1xx 조건부 응답

이건 사용해 본적이 없다. 없을 뿐만 아니라 문서를 읽어도 도대체 무슨내용인지 알 수 없어서 공백으로 뒀다. 아시는 분은 코멘트 부탁.HTTP 요청은 수신 됐고, 다음 처리를 계속해야함을 의미합니다.

9.2. 2xx 성공

서버가 요청을 성공적으로 처리했음을 의미한다.

코드번호	설명	비고
200	성공	서버가 요청을 제대로 처리했다.
201	생성됨	요청이 성공했으며, 새로운 리소스를 만들었다.
202	허용됨	요청을 받았으나, 아직 처리하지는 못했다.
204	컨텐츠 없음	요청을 처리했지만, 컨텐츠를 제공하지 않는다.
205	컨텐츠 재 설정	요청을 처리했지만, 컨텐츠를 표시하지 않는다. 그리고 문서를 재 설정할 것을 요구한다.
206	일부 성공	요청의 일부만 성공적으로 처리
207	다중상태

9.3. 3xx 리다이렉션

때때로 요청을 완료하기 위해서, 다른 페이지로 보내야 할 때가 있다. 예컨데, 로그인을 성공하고 나서 대문 페이지로 보낸다거나, 다운로드 페이지로 보내는 등의 용도로 사용할 수 있다.

코드번호	설명	비고
300	여러 선택 항목
301	영구이동	요청한 페이지가 다른 위치로 영구이동 했다.
302	임시이동	요청한 페이지가 다른 위치로 임시이동 했다. 요청자는 여전히 현재 페이지를 요청해야 한다.
303	기타위치 보기	요청자가 다른 위치에 별도의 GET 요청을 하여 응답을 검색할 경우
304	수정되지 않음	마지막 요청 이후 요청한 페이지가 수정되지 않았다. if-Modified-Sine 헤더에 지정된 날짜/시간 이래로 지정된 문서가 변경된 사실이 없는 경우 이 code로 응답한다.
305	프록시 사용	요청자는 프록시를 사용하여 요청한 페이지만 접근할 수 있다.

9.4. 4xx 요청 오류

클라이언트 요청에 오류가 있음을 의미한다.

코드번호	설명	비고
400	잘못된 요청	주로 헤더 포멧이 HTTP 규약에 맞지 않을 경우
401	권한 없음	인증을 필요로 하는 요청이다. Basic access authentication에 사용한다.
403	금지	서버가 요청을 거부하고 있다.
404	찾을 수 없음	요청한 자원이 서버에 존재하지 않는다.
405	허용하지 않는 방법	요청에 지정한 방법을 사용할 수 없다.
406	허용되지 않음	요청한 페이지를 콘텐츠 특성 때문에 응답할 수 없다.
408	요청시간 초과	서버의 요청대기가 시간을 초과
410	사라짐	요청한 자원이 삭제되었음. 404와 비슷하지만, 410은 과거에 있었으나 지금 없는 자원이다. 예컨데, 게시판에서 삭제한 포스트에 접근하는 경우
411	길이필요	유효한 컨텐츠 길이를 명시해야 한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

참고: https://www.joinc.co.kr/w/FrontPage