HTTP 완벽 가이드
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HTTP 완벽 가이드 1장

HTTP 완벽 가이드 1장: HTTP 개관

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목차마다 무엇을 알아야하는지 정리

목차

1장 키워드들

  1. HTTP
  2. 웹 리소스
  3. MIME 타입
  4. URI, URL, URN
  5. HTTP 메시지
    • Request(시작줄, 헤더, 본문)
    • Response(상태줄, 헤더, 본문)
    • 메서드, 상태코드
  6. TCP 커넥션
  7. 프로토콜 버전
  8. 웹 구성요소
    • 프록시, 캐시, 게이트웨이, 터널, 에이전트

1. HTTP

📝3-4p, HTTP MDN
HTTP에 대해서 대략적으로 설명할 수 있으면 이 섹션을 건너뛰어도 좋습니다.

HTTP(HyperText Transfer Protocol) = 하이퍼미디어 문서를 전송하기위한 애플리케이션 레이어 프로토콜, 서버와 클라이언트 사이간의 메시지 통신 규약

  • 웹 브라우저와 웹 서버간의 커뮤니케이션을위해 디자인되었지만, 다른 목적으로도 사용가능
  • HTTP는 클라이언트가 요청을 생성하기 위한 연결을 연다음 응답을 받을때 까지 대기하는 전통적인 클라이언트-서버 모델을 따름

2. 웹 리소스

📝5p, MIME_Types MDN
‘웹 리소스’에 대해서 대략적으로 설명할 수 있으면 이 섹션을 건너뛰어도 좋습니다.

웹 리소스 = HTTP 요청 대상

  • 리소스의 특성은 더 이상 정의되지 않음(어떤 컨텐츠 등 가능)
    • 정적 리소스(ex. text, html, word, pdf 등)
    • 동적 리소스(ex. 게이트웨이)도 포함

3. MIME 타입

📝6p. MIME 타입 MDN, 뒷장에서 더 설명되서 자세한 내용은 생략
‘MIME 타입’에 대해서 대략적으로 설명할 수 있으면 이 섹션을 건너뛰어도 좋습니다.

MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions) = 클라이언트에게 전송된 문서의 다양성을 알려주기 위한 메커니즘

  • 웹에서 파일의 확장자는 별 의미가 없음
    • 각 문서와 함께 올바른 MIME 타입을 전송하도록, 서버가 정확히 설정하는 것이 중요
    • 브라우저들은 리소스를 내려받았을 때 해야 할 기본 동작이 무엇인지를 결정하기 위해 사용
  • 주 타입(Prmiary object type)/부 타입(Specific subtype)으로 구성
    • ex. text/html, image/jpeg, audio/mpeg, video/mpeg, application/pdf
  • MIME 타입 전체 목록은 📝부록D 혹은 MIME 전체목록 MDN를 참고
  • MIME 타입은 대소문자를 구분하지는 않지만 전통적으로 소문자로 쓰여짐

4. URI vs URL

📝7-8p, URL과 URN MDN
‘URI’, ‘URL’, ‘URN’에 대해서 관하여 설명할 수 있으면 이 섹션을 건너뛰어도 좋습니다.

  • URI(Uniform Resource Identifier) = 하나의 리소스를 가리키는 문자열

  • 가장 흔한 URI는 URL로, 웹 상에서의 위치로 리소스를 식별

식별(URI)과 위치(URL)의 차이라고 보면 되지 않을까 싶네요…
MDN문서에서도 굳이 이 차이에 대해서 설명하지 않고 있어, 이 부분은 생략하겠습니다.

  • URN은 주어진 이름공간 안의 이름으로 리소스를 식별
    • ex urn:isbn:0451450523
    • 책에서는 아직 널리 채택되지않은 기술이라고 언급하고 있지만, 현재는 rfc3986에서 확인한 결과 INTERNET STANDARD 상태이다.
    • 주소가 바뀌는 것과 상관없이 사용할 수 있는 것이 특성

5. HTTP 메시지

📝9-13p, HTTP 메시지 MDN
HTTP 메시지 구성 및 방식에 대해서 설명할 수 있으면 이 섹션을 건너뛰어도 좋습니다.

  • 클라이언트와 서버는 HTTP 메시지를 주고받음
  • HTTP 메시지 = HTTP 메시지는 서버와 클라이언트 간에 데이터가 교환되는 방식
  • 메시지 타입은 두 가지
    • 요청(request) = 클라이언트가 서버로 전달해서 서버의 액션이 일어나게끔 하는 메시지
    • 응답(response) = 요청에 대한 서버의 답변

HTTP 요청

  • HTTP 요청은 시작줄, 헤더, 본문으로 구성

시작줄(start-line)

  • 첫번째로 오는 것은 HTTP 메서드로, 영어 동사(GET, PUT,POST) 혹은 명사(HEAD, OPTIONS)를 사용해 서버가 수행해야 할 동작 표시
  • 두번째로 오는 요청 타겟은 주로 URL
    1. origin 형식: 끝에 '?'와 쿼리 문자열이 붙는 절대 경로
      • ex. GET /background.png HTTP/1.0
    2. absolute 형식: 완전한 URL 형식
      • 프록시에 연결하는 경우 대부분 GET과 함께 사용
      • ex. GET http://developer.mozilla.org/ HTTP/1.1
  • …
    1. authority 형식: 도메인 이름 및 옵션 포트(‘:’가 앞에 붙음)로 이루어진 URL의 authority component
      • HTTP 터널을 구축하는 경우에만 CONNECT와 함께 사용
      • ex. CONNECT developer.mozilla.org:80 HTTP/1.1
    2. asterisk 형식: OPTIONS와 함께 별표(‘*’) 하나로 간단하게 서버 전체를 표시
      • ex. OPTIONS * HTTP/1.1
  • 마지막으로 ​​​​HTTP 버전을 표시
    • ex. HTTP/1.1

헤더(header)

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본문(body)

  • 모든 요청에 본문이 들어가지는 않음
    • GET, HEAD, DELETE , OPTIONS 리소스를 가져오는 요청은 보통 본문이 필요없음
    • 넓게 보면 본문은 두가지 종류

HTTP 응답

상태줄(Status Line)

  • HTTP 응답의 시작 줄은 상태 줄(status line)이라고 불림
    1. 프로토콜 버전: ex. HTTP/1.1
    2. 상태 코드: 요청의 성공 여부
    3. 상태 텍스트: 짧고 간결하게 상태 코드에 대한 설명을 글로 나타내어 사람들이 HTTP 메시지를 이해할 때 도움
      • HTTP 2부터는 사유 구절(reason phrase)이 제거됨
    • ex. HTTP/1.1 404 Not Found
    1. 시작줄과 다른 점은 요청타겟 대신 상태코드가 3자리 숫자로 구성되어 표시 (전체목록 참조)
      • 1xx: 정보 응답
      • 2xx: 성공
      • 3xx: 리다이렉션
      • 4xx: 클라이언트 오류
      • 5xx: 서버 오류

헤더(header): Request Header와 동일

본문(body)

  • 모든 응답에 본문이 들어가지는 않음( 201, 204과 같은 상태 코드를 가진 응답에는 보통 본문이 없음)
  • 넓게 3가지 종류로 구분
    1. 이미 길이가 알려진 단일 파일로 구성된 단일-리소스 본문: 헤더 두개(Content-Type와 Content-Length)로 정의
    2. 길이를 모르는 단일 파일로 구성된 단일-리소스 본문: Transfer-Encoding가 chunked로 설정되어 있으며, 파일은 청크로 나뉘어 인코딩
    3. 서로 다른 정보를 담고 있는 멀티파트로 이루어진 다중 리소스 본문

책 내용 외 추가작성. chrome 개발자도구에서는 HTTP Raw Message를 확인할 수 없다. 그렇다면 어떻게 확인할 수 있을까?

  1. 네트워크 패널에서 확인하고 싶은 요청의 curl을 복사(copy)

  2. 터미널을 열고 nc -l 8080(임의포트) 실행
    (요즘은 telnet대신 nc를 사용하는 추세)

    • Netcat(ornc)은 TCP 또는 UDP 프로토콜을 사용하여 네트워크 연결을 통해 데이터를 읽고 쓰는 명령줄 유틸리티
    • 일반적으로 상대 서버의 포트가 열렸는지 확인하거나, 직접 서버가 되어 원격 서버에서(클라이언트) 접속이 가능하지 확인하는 용도로 사용

  3. 복사한 curl을 붙여넣기(paste)하고 --raw -i 옵션을 추가하여 실행

  4. nc가 실행된 터미널에서 HTTP 메시지 확인 가능

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6. TCP 커넥션

📝13-18p.
HTTP 어플리케이션 계층과 TCP 데이터 전송 계층을 이해했다면 이 섹션을 건너뛰어도 좋습니다.

  • HTTP는 애플리케이션 계층 프로토콜로 네트워크 통신 핵심적인 세부적인 사항에 대해서 처리를 하지는 않음
  • 대신 대중적이고 신뢰성 있는 TCP/IP에게 그 역할을 맡김
    • 이 책에서 설명하는 TCP 특징
      • 오류 없는 데이터 전송(신뢰성)
      • 언제나 보낸 순서대로 도착
      • 언제든 어떤 크기로든 보낼 수 있음
  • HTTP 프로토콜 5계층
    • HTTP (어플리케이션 계층)
    • TCP (전송 계층)
    • IP (네트워크 계층)
    • Ethernet (네트워크 인터페이스 계층)
    • 물리 계층
  • 네트워크를 설명할 때 넘어갈 수 없는 것이 OSI 7계층, OSI 자체는 현재 사용되진 않지만 참조 모델로 주로 사용
    • 1계층 물리 계층: 전기적, 기계적, 기능적인 특성을 이용해 데이터를 전송
    • 2계층 데이터 링크 계층: 물리 계층을 통해 송수신되는 정보의 오류와 흐름을 관리
    • 3계층 네트워크 계층: 네트워크 통신 경로 선택
    • 4계층 전송 계층: 네트워크 통신 관리
    • 5계층 세션 계층: 통신 시작과 종료 순서
    • 6계층 표현 계층: 데이터의 표현 방법을 정의
    • 7계층 응용 계층: 사용자의 요구를 만족시키는 응용 서비스를 제공
  • TCP/IP를 설명할 때는 보통 4계층으로 묶어서 설명
    애플리케이션(5-7계층), 전송(4계층)
    네트워크(3계층), 링크 계층(1-2계층)

7. 프로토콜 버전

📝18-19p. HTTP의 진화 MDN
HTTP 버전간의 차이를 설명할 수 있다면 이 장을 생략

  • HTTP 초기 버전에는 버전 번호가 없었음
  • 0.9부터 버전 관리를 시작
  1. HTTP/0.9 – 원-라인 프로토콜
    • 요청은 단일 라인으로 구성
    • 가능한 메서드는 GET이 유일
    • HTTP 헤더가 없었는데 이는 HTML 파일만 전송될 수 있으며 다른 유형의 문서는 전송될 수 없음을 의미
    • 문제가 발생한 경우, 특정 HTML 파일이 사람이 처리할 수 있도록, 해당 파일 내부에 문제에 대한 설명과 함께 되돌려 보내짐
  1. HTTP/1.0 – 확장성 만들기 - RFC 1945에 공개
    • 버전 정보가 각 요청 사이내로 전송 ex. GET HTTP/1.0
    • 상태 코드 라인 또한 응답의 시작 부분에 붙어 전송 (브라우저가 요청에 대한 성공과 실패를 알 수 있음)
    • HTTP 헤더 개념은 요청과 응답 모두를 위해 도입

일반적인 요청 예시

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GET /mypage.html HTTP/1.0
User-Agent: NCSA_Mosaic/2.0 (Windows 3.1)

200 OK
Date: Tue, 15 Nov 1994 08:12:31 GMT
Server: CERN/3.0 libwww/2.17
Content-Type: text/html
<HTML>
A page with an image
  <IMG SRC="/myimage.gif">
</HTML>
  1. HTTP/1.1 – 표준 프로토콜
  • 현재 가장 널리 사용되는 HTTP 버전
  • 커넥션이 재사용 가능 (keep-alive: Three-shake 오버헤드를 줄임)
  • 파이프라이닝을 추가(첫번째 요청에 대한 응답이 완전히 전송되기 이전에 두번째 요청 전송을 가능케 하여, 커뮤니케이션 레이턴시를 낮춤)
  • 청크된 응답 또한 지원
  • 추가적인 캐시 제어 메커니즘이 도입
    • 캐시 제어 메커니즘에 대한 내용은 이곳에서 확인 가능
  • 언어, 인코딩 혹은 타입을 포함한 컨텐츠 협상이 도입
  • Host 헤더 덕분에, 동일 IP 주소에 다른 도메인을 호스트하는 기능이 서버 collocation을 가능
  1. HTTP/2 – 더 나은 성능을 위한 프로토콜
    • 텍스트 프로토콜이라기 보다는 이진 프로토콜 (더 이상 읽을 수도 없고 수작업을 만들어낼 수 없음)
    • 병렬 요청이 동일한 커넥션 상에서 다루어질 수 있는 다중화 프로토콜
      (순서를 제거해주고 HTTP/1.x 프로토콜의 제약사항을 막음)
    • 전송된 데이터의 분명한 중복과 그런 데이터로부터 유발된 불필요한 오버헤드를 제거
      (연속된 요청 사이의 매우 유사한 내용으로 존재하는 헤더들을 압축)
    • 서버로 하여금 사전에 클라이언트 캐시를 서버 푸쉬라고 불리는 메커니즘, 필요한 데이터 채우기 허용
    • HTTP2 사용현황 - 2022. 09 기준 44% 사용

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8. 웹 구성요소

📝19-22p. 프록시 서버 MDN
프록시, 캐시, 게이트웨이, 터널, 에이전트에 대해서 설명할 수 있다면 이 섹션을 건너뛰어도 좋습니다.

프록시

  • 클라이언트와 서버 사이에 위치하여 클라이언트의 요청을 받아 서버에 전달하고, 서버의 응답을 받아 클라이언트에 전달하는 역할을 하는 중간 서버
  • 웹 보안, 어플리케이션 통합, 성능 최적화 등의 목적으로 사용
  • 일반적으로 크게 주로 2가지 종류의 프록시 서버가 존재
    • 포워드 프록시(forward proxy)는 인터넷 상에서 어디로든지 리퀘스트를 전송해주는 프록시
      • 주로 캐싱, IP 우회 , 접근 제한 등 으로 사용
    • 리버스 프록시(reverse proxy)는 인터넷에서 리퀘스트를 받으면, 내부망 내의 서버로 전송
      • 주로 로드밸런싱, 보안 등 으로 사용
vpn과 forward proxy의 차이?
개인 생각으로는 데이터 암호화로, forward proxy가 vpn을 포함하는 더 큰 범주라고 생각

📝19-22p. HTTP 캐싱 MDN

캐시

  • 웹 캐시와 캐시 프록시는 자신을 거쳐 가는 리소스 중 자주 찾는 것의 사본을 저장하는 특별한 HTTP 프록시 라고 책에서 설명되고 있음 (7장에서 더 자세하게 설명)
    • 클라이언트는 멀리 떨어진 웹 서버보다 근처의 캐시에서 더 빨리 문서를 받을 수 있음
      (웹 캐시는 레이턴시와 네트워크 트래픽을 줄여줌)
    • 캐시 큰 종류는 설(private) 혹은 공유(shared) 캐시 두 가지 부류로 분류
      • 공유 캐시는 한 명 이상의 사용자가 재사용할 수 있도록 응답을 저장하는 캐시
      • 사설 캐시는 한 명의 사용자만 사용하는 캐시
      • 그 외 게이트웨이 캐시, CDN, 리버스 프록시 캐시 그리고 로드 밸랜서 등이 있지만 현재 장에서 생략

브라우저 캐시(Private Cache)

  • 사설 캐시는 단일 사용자가 전용으로 사용
  • 사용자에 의하여 HTTP를 통해 다운로드된 모든 문서들을 가지고 있음
  • 서버에 대한 추가적인 요청 없이 뒤로 가기나 앞으로 가기, 저장, 소스로 보기 등을 위해 방문했던 문서들을 사용

프록시 캐시(Shared Cache)

  • 공유 캐시는 한 명 이상의 사용자에 의해 재사용되는 응답을 저장하는 캐시
  • 회사의 ISP는 많은 사용자들을 서비스하기 위해 지역 네트워크 기반의 일부분으로서 웹 프록시를 설치가 가능
  • 덕분에 조회가 많이 되는 리소스들은 몇 번이고 재사용되어 네트워크 트래픽과 레이턴시를 줄여줌

위 내용 제어를 원한다면 cache-control 헤더를 사용

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Cache-Control: private # 단일 사용자만을 위한 것이며 공유 캐시에 의해 저장되어서는 안됨
Cache-Control: public # 응답이 어떤 캐시에 의해서든 캐시되어도 좋음

📝19-22p. Proxy servers and tunneling MDN

게이트웨이

  • 다른 서버들의 중개자로 동작하는 특별한 서버
  • 책에서는 주로 HTTP 트래픽을 다른 프로토콜로 변환하기위해 사용된다고 설명 (ex. HTTP/FTP)

게이트웨이와 프록시에 대한 차이는 모호하긴 하지만, 목적에 대한 차이가 있음

  • 게이트웨이는 서로 다른 서버를 연결해주는데 주 목적 (보통 2개 이상의 서버)
  • 프록시는 필터링, 보안, 최적화에 등 목적을 갖고 다른 사이트를 대신하며 우회하는데 주 목적 (보통 1개의 서버)

HTTP 터널

  • 터널은 두 커넥션 사이에서 raw 데이터를 그대로 전달해주는 HTTP 애플리케이션
  • 예시로 HTTP/SSL 터널링이 있음

에이전트

  • HTTP 요청을 만들어주는 클라이언트 프로그램(보통 웹 브라우저), 추가로 자동화 스파이더, 웹로봇이 존재 (9장 설명)