Code States 33일차 - HTTP/네트워크 기초

클라이언트 서버 아키텍처

클라이언트 서버 아키텍처, 다른 말로는 2티어 아키텍처라고 불리는 설계 방식에 대해 알아보자.

리소스를 사용하는 앱이 "클라이언트", 리소스를 제공하는 곳이 "서버"라고 한다.

클라이언트와 서버는 요청과 응답을 주고 받는 관계이다. 클라이언트 서버 아키텍처는 요청이 선행되고, 응답이 온다.

요청하지 않았는데 응답이 오는 경우는 없다.

일반적으로 서버는 리소스를 전달해주는 역할만 한다. 리소스를 저장하는 공간을 별도로 마련해 두는데, 이 공간을 "데이터베이스"라고 한다. 기존 2티어 아키텍처에 데이터베이스가 추가된 형태를 3티어 아키텍처라고 한다.

클라이언트는 웹사이트(웹 앱), 스마트폰/태블릿용 앱, 데스크탑 앱이 있고 서버는 웹 서버, 파일 서버, 메일 서버, 데이터베이스 서버가 있다.

---

클라이언트 서버 통신과 API

클라이언트와 서버가 어떤식으로 통신하는지, 그리고 이 때 등장하는 API라는 것은 무엇을 의미하는지 알아보자.

클라이언트와 서버의 통신

클라이언트와 서버 간의 통신은 요청과 응답으로 구성된다. 요청이 있어야만 응답이 온다.

클라이언트 서버 아키텍처에서는 서버 마음대로 클라이언트에 리소스를 전달하지 않는다.

주요 프로토콜

프로토콜 이름	설명
HTTP	웹에서 HTML, JSON등의 정보를 주고받는 프로토콜
HTTPS	HTTP에서 보안이 강화된 프로토콜
FTP	파일 전송 프로토콜
SMTP	메일을 전송하기 위한 프로토콜
SSH	CLI 환경의 원격 컴퓨터에 접속하기 위한 프로토콜
RDP	Windows 계열의 원격 컴퓨터에 접속하기 위한 프로토콜
WebSocket	실시간 통신, Push 등을 지원하는 프로토콜

프로토콜 이름	설명
TCP	HTTP, FTP 통신의 등의 근간이 되는 이터넷 프로토콜
UDP	(양방향의 TCP와는 다르게) 단방향으로 작동하는 훨씬 더 단순하고 빠르지만, 신뢰성이 낮은 인터넷 프로토콜

API

API Application Programming Interface의 약자이다. 서버는 클라이언트에게 리소스를 잘 활용할 수 있도록 인터페이스(interface)를 제공해줘야 한다. 이것을 API라고 한다. 다만 API는 앱이 요청할 수 있고 프로그래밍 가능한 인터페이스라는 점이 다르다.

HTTP API 디자인을 잘 하는 방법

HTTP API 디자인은 Best Practice가 존재한다.

HTTP 요청시 메소드를 지정하여 리소스와 관련된 행동을 지정할 수 있다.

요청	적절한 메소드
조회 (Read)	GET
추가 Create	POST
갱신 Update	PUT 또는 PATCH
삭제 Delete	DELETE

---

URL과 URI

URL은 Uniform Resource Locator의 줄임말로, 네트워크 상에서 웹 페이지, 이미지, 동영상 등의 파일이 위치한 정보를 나타낸다.

URL은 scheme, hosts, url-path로 구분할 수 있다. 가장 먼저 작성하는 scheme은 통신 방식(프로토콜)을 결정한다. 일반적인 웹 브라우저에서는 http(s)를 사용한다. hosts는 웹 서버의 이름이나 도메인, IP를 사용하며 주소를 나타낸다. url-path는 웹 서버에서 지정한 루트 디렉토리부터 시작하여 웹 페이지, 이미지, 동영상 등이 위치한 경로와 파일명을 나타낸다.

URI는 Uniform Resource Identifier의 줄임말로, 일반적으로 URL의 기본 요소인 scheme, hosts, url-path에 더해 query, bookmark를 포함한다. qurty는 웹 서버에 보내는 추가적인 질문이다.

브라우저의 검색창을 클릭하면 나타는 주소가 URI이다. URI는 URL을 포함하는 상위개념이다. 따라서 'URL은 URI다.' 는 참이고, 'URI는 URL이다.' 는 거짓이다.

부분	명칭	설명
file://, http://, https://	scheme	통신 프로토콜
127.0.0.1, www.google.com	hosts	웹페이지, 이미지, 동영상 등의 파일이 위치한 웹 서버, 도메인 또는 IP
:80, :443, :3000	port	웹 서버에 접속하기 위한 통로
/search, /Users/username/Desktop	url-path	웹 서버의 루트 디렉토리로부터 웹 페이지, 이미지, 동영상 등의 파일이 위치까지의 경로
q=JavaScript	query	웹 서버에 전달하는 추가 질문

---

IP와 포트

IP는 Internet Protocol의 줄임말로, 이너넷상에서 사용하는 주소체계를 의미한다. 인터넷에 연결된 모든 PC는 IP 주소체계를 따라 네 덩이의 숫자로 구분된다. 이렇게 네 덩이의 숫자로 구분된 IP 주소체계를 IPv4라고 한다. IPv4는 Internet Protocol version 4의 줄임말로, IP 주소체계의 네번째 버전을 뜻한다. IPv4는 각 덩어리마다 0부터 255까지 나타낼 수 있다. IP 주소는 2^(32)인 약 43억 개를 표현할 수 있다. 그 중에서 몇가지는 이미 용도가 정해져 있다.

• localhost, 127.0.0.1 : 현재 사용 중인 로컬 PC를 지칭한다.
• 0.0.0.0, 255.255.255 : broadcast address, 로컬 네트워크에 접속된 모든 장치와 소통하는 주소이다. 서버에서 접근 가능 IP 주소를 broadcast address 로 지정하면, 모든 기기에서 서버에 접근할 수 있다.

현재 개인 PC의 보급이 늘어나면서 IPv4로 할당할 수 있는 IP가 한계를 넘게 되었다. 그래서 IPv6가 나오게 되었고 IPv6는 2^(128)개의 IP주소를 표현할 수 있다.

 

포트는 코드스테이츠에 의미는 나와있지 않다.

터미널에서 리액트를 실행하면 나타나는 로컬 PC의 IP 주소인 127.0.0.1 뒤에 :3000 과 같은 숫자가 표현된다. 이 숫자는 IP 주소가 가리키는 PC에 접속할 수 잇는 통로(채널)을 의미한다. 리액트를 실행했을 때에는 로컬 PC의 IP 주소로 접근하여, 3000번의 통로를 통해 실행 중인 리액트를 확인할 수 있다. 이미 사용 중인 포트는 중복해서 사용할 수 없다.

포트 번호는 0 ~ 65,535 까지 사용할 수 있다. 그중에서 0 ~1024 까지의 포트 번호는 주요 통신을 위한 규약에 따라 이미 정해져 있다. 그 중에서 반드시 알아야 할 잘 알려진 포트 번호가 있다.

• 22 : SSH
• 80 : HTTP
• 443 : HTTPS
• 아... 많다...

이미 정해진 포트 번호라도, 필요에 따라 자유롭게 사용할 수 있다. 잘 알려진 포트의 경우 URI 등에 명시하지 않지만, 그 외의 잘 알려지지 않은 포트는 반드시 포함해야 한다.

---

도메인과 DNS

도메인 네임의 정의가 또 빠져있다.

도메인 네임은 넓은 의미로 네트워크 상에서 컴퓨터를 식별하는 호스트명을 가리키며, 좁은 의미에서는 도메인 레지스트리에게서 등록된 이름을 의미한다.

 

도메인 네임 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

DNS는 Domain Name System의 줄임말로, 호스트의 도메인 이름을 IP 주소로 변환하거나 반대의 경우를 수행할 수 있도록 개발된 데이터 베이스 시스템이다.

---

크롬 브라우저 에러 읽기

Error Message	Description
"Aw, Snap!" ("앗!, 이런!")	Chrome 브라우저에서 페이지를 로드하는 데 문제가 발생했다.
ERR_NAME_NOT_RESOLVED	호스트 이름(웹 주소)이 존재하지 않는다.
ERR_INTERNET_DISCONNECTED	사용 중인 기기가 인터넷에 연결되지 않았다.
ERR_CONNECTION_TIMED_OUT ERR_TIMED_OUT	페이지에 연결하는 데 시간이 너무 오래 걸립니다. 인터넷 연결이 너무 느리거나, 웹페이에 접속한 사용자가 많아서 발생할 수 있다.
ERR_CONNECTION_RESET	웹페이지 연결을 방해하는 요소가 어딘가에 발생했다.
ERR_NETWORK_CHANGED	웹페이지를 로드하는 중에 기기의 네트워크 연결이 해제되었거나, 새로운 네트워크에 연결되었다.
ERR_CONNECTION_REFUSED	웹페이지에서 Chrome 브라우저의 연결을 허용하지 않았다.
ERR_CACHE_MISS	웹페이지로부터 이전에 입력한 정보를 다시 한 번 제출하도록 요청받았다.
ERR_EMPTY_RESPONSE	웹페이지에서 데이터를 전혀 전송하지 않았으며, 데이터를 전송할 서버가 다운되었을 수 있다.
ERR_SSL_PROTOCOL_ERROR	페이지에서 전송된 데이터를 Chrome 브라우저가 해석하지 못했다.
ERR_BAD_SSL_CLIENT_AUTH_CERT	클라이언트 인증서(은행 또는 회사 내부 웹사이트 등)에 오류가 발생하여 웹페이지에 로그인할 수 없다.

---

HTTP Messages

HTTP는 Hyper Text Transfer Protocol의 줄임말로, HTML과 같은 문서를 전송하기 위한 Application Layer 프로토콜이다.

HTTP는 웹 브라우저와 웹 서버의 소통을 위해 디자인 되었다. 전통적인 클라이언트-서버 모델에서 클라이언트가 HTTP messages 양식에 맞춰 요청을 보내면, 서버도 HTTP messages 양식에 맞춰 응답한다. HTTP는 특정 상태를 유지하지 않는 특징이 있다.

• HTTP의 특징 : Stateless(무상태성)

HTTP messages

HTTP messages는 클라이언트와 서버 사이에서 데이터가 교환되는 방식이다. HTTP messages에는 두가지 유형이 있다.

• 요청(Requests)
• 응답(Responses)

요청(Requests)

Start line

HTTP 요청은 클라이언트가 서버에 보내는 메세지이다. Start line에는 세가지 요소가 있다.

1. 수행할 작업(GET, PUT, POST 등)이나 방식(HEAD or OPTIONS)을 설명하는 HTTP method를 나타냅니다. 예를 들어 GET methodsms 리소스를 받아야 하고, POST method는 데이터를 서버로 전송한다.
2. 요청 대상(일반적으로 URL이나 URI) 또는 프로토콜, 포트, 도메인의 절대 경로는 요청 컨텍스트에 작성된다. 이 형식은 HTTP method마다 다르다.
   • origin 형식 : ? 와 쿼리 문자열이 붙는 절대 경로이다. POST, GET, HEAD, OPTIONS 등의 method와 함께 사용한다.
   • absolute 형식 : 완전한 URL 형식으로, 프록시에 연결하는 경우 대부분 GET method와 함께 사용한다.
   • authority 형식 : 도메인 이름과 포트 번호로 이루어진 URL의 authority component 이다. HTTP 터널을 구축하는 경우 CONNECT와 함께 사용할수 있다.
   • asterisk 형식 : OPTIONS 와 함께 별표(*) 하나로 서버 전체를 표현한다.
3. HTTP 버전은 메시지의 다른 구조를 결정한다. 이를 위해 HTTP 버전을 함께 입력한다.

Header

요청의 Headers는 기본 구조를 따른다. 대소문자 구분 없는 문자열과 콜론(:), 값을 입력한다. 값은 헤더에 따라 다르다. 여러 종류의 헤더가 있다.

• General headers : 메시지 전체에 적용된다.
• Request headers : User-Agent, Accept-Type, Accept-Language와 같은 헤더는 요청을 보다 구체화한다. Referer처럼 컨텍스트를 제공하거나 If-None과 같이 조건에 따라 제약을 추가할 수 있다.
• Entity headers : Content-Length와 같은 헤더는 body에 적용된다. body가 비어있는 경우, entity headers는 전송되지 않는다.

Body

요청의 본문은 HTTP messages 구조의 마지막에 위치한다. 모든 요청에 body가 필요하지는 않는다. GET, HEAD, DELETE, OPTIONS처럼 서버에 리소스를 요청하는 경우에는 본문이 필요하지 않다. POST나 PUT과 같은 일부 요청은 데이터를 업데이트하기 위해 사용한다.

• Single-resource bodies(단일-리소스 본문) : 헤더 두 개(Content-Type과 Content-Length)로 정의된 단일 파일로 구성된다.
• Multiple-resource bodies(다중-리소스 본문) : 여러 파트로 구성된 본문에서는 각 파트마다 다른 정보를 지닌다. 보통 HTML form과 관련있다.

응답(Responses)

Status line

응답의 첫 줄은 Status line이라고 부른다.

1. 현재 프로토콜의 버전(HTTP/1.1)
2. 상태 코드 - 요청의 결과를 나타낸다.(200, 302, 404 등)
3. 상태 텍스트 - 상태 코드에 대한 설명

Status line은 HTTP/1.1 404 Not Found. 처럼 생겼다.

 

Headers

응답에 들어가는 HTTP headers는 요청 헤더와 동일한 구조를 가지고 있다. 대소문자 구분 없는 문자열과 콜론(:), 값을 입력한다. 값은 헤더에 따라 다르고 요청의 헤더와 마찬가지로 나눌 수 있다.

• General headers : 메시지 전체에 적용된다.
• Response headers : Vary, Accept-Ranges와 같이 상태 줄에 넣기에는 공간이 부족했던 추가 정보를 제공한다.
• Entity headers : Content-Langth와 같은 헤더는 body에 적용된다. body가 비어있는 경우, entity headers는 전송되지 않는다.

Body

응답의 본문은 HTTP messages 구조의 마지막에 위치한다. 모든 응답에 body가 필요하지는 않는다. 201, 204와 같은 상태 코드를 가지는 응답에는 본문이 필요하지 않는다

• Single-resource bodies(단일-리소스 본문) :
  • 길이가 알려진 단일-리소스 본문은 두 개의 헤더(Content-Type, Content-Length)로 정의한다.
  • 길이를 모르는 단일 파일로 구성된 단일-리소스 본문은 Transfer-Encoding이 chunked로 설정되어 있으며, 파일은 chunk로 나뉘어 인코딩되어 있다.
• Multiple-resource bodies(다중-리소스 본문) : 서로 다른 정보를 담고 있는 body이다.

Stateless

Stateless는 말 그대로 상태를 가지지 않는다는 뜻이다. HTTP로 클라이언트와 서버가 통신으 ㄹ주고 받는 과정에서 HTTP가 클라이언트나 서버의 상태를 확인하지 않는다. 클라이언트에서 발생한 이런 모든 상태를 HTTP 통신이 추적하지 않는다. 그러나 HTTP는 통신 규약일 뿐이므로, 상태를 저장하지 않는다. 따라서 필요에 따라 다른 방법(쿠키-세션, API 등)을 통해 상태를 확인할 수 있다.

---

AJAX

AJAX는 Asynchronous Javascript and XML의 약자이다.

AJAX는 빠르게 동작하는 동저인 웹 페이지를 만들기 위한 개발 기법의 하나이다.

AJAX는 웹 페이지 전체를 다시 로딩하지 않고도, 웹 페이지의 일부분만 갱신할 수 있다.

즉 AJAX를 이용하면 백그라운드 영역에서 서버와 통신하여, 그 결과를 웹페이지의 일부분에만 표시할 수 있다.

AJAX의 장점

1. 웹 페이지 전체를 다시 로딩하지 않고도, 웹 페이지의 일부분만 갱신할 수 있다.
2. 웹 페이지가 로드된 후에 서버로 데이터 요청을 보낼 수 있다.
3. 웹 페이지가 로드된 후에 서버로부터 데이터를 받을 수 있다.
4. 백그라운드 영역에서 서버로 데이터를 보낼 수 있다.

AJAX의 한계

1. AJAX는 클라이언트가 서버에 데이터를 요청하는 클라이언트 풀링 방식을 사용하므로, 서버 푸시 방식의 실시간 서비스는 만들 수 없다.
2. AJAX로는 바이너리 데이터를 보내거나 받을 수 없다.
3. AJAX 스크립트가 포함된 서버가 다른 서버로 AJAX 요청을 보낼 수는 없다.
4. 클라이언트의 PC로 AJAX 요청을 보낼 수는 없다.

참고 링크 : http://tcpschool.com/ajax/ajax_intro_basic

---

SSR과 CSR

SSR은 Server Side Rendering의 줄임말이다. 웹 페이지를 브라우저에서 렌더링하는 대신에, 서버에서 렌더링합니다. 브라우저가 서버의 URI로 GET 요청을 보내면, 서버는 정해진 웹 페이지 파일을 브라우저로 전송한다. 그리고 서버의 웹 페이지가 브라우저에 돡하면 완전히 렌더링왼다. 서버에서 웹 페이지를 브라우저로 보내기 전에, 서버에서 완전히 렌더링했기 때문에 Server Side Rendering이라고 한다. 웹 페이지의 내용에 데이터베이스의 데이터가 필요한 경우, 서버는 데이터베이스의 데이터를 불러온 다음 웹 페이지를 완전히 렌더링 된 페이지로 변환한 후에 브라우저에 응답으로 보낸다.

CSR은 Client Side Rendering을 의미한다. 일반적으로 CSR은 SSR의 반대로 여겨진다. SSR이 서버 측에서 페이지를 렌더링한다면, CSR은 클라이언트에서 페이지를 렌더링한다. 웹 개발에서 사용하는 대표적인 크라이언트는 웹 브라우저이다. 브라우저의 요청을 서버로 보내면 서버는 웹페이지를 렌더링하는 대신, 웹 페이지의 골격이 될 단일 페이지를 크랑이언트에 보낸다. 이때 서버는 웹페이지와 함께 JavaScript 파일을 보낸다. 클라이언트가 웹 페이지와 함께 전달된 JacaScript 파일은 브라우저에서 웹 페이지를 완전히 렌더링 된 페이로 바꾼다. 웹 페이지 를 렌더링하는 데dp 필요한 데이터를 API 요청으로 해소한다. CSR에서는 SSR과 다르게, 서버가 웹 페이지를 다시 보내지 않는다. 브라우저는 브라우저가 요청한 경로에 따라 페이지를 다시 렌더링한다.

CSR과 SSR의 주요 차이점은 페이지가 렌더링되는 위치이다. SSR은 서버에서 페이지를 렌더링하고, CSR은 브라우저(클라이언트)에서 페이지를 렌더링한다. 브라우저는 사용자가 다른 경로를 요청할 때마다 페이지를 새로고침 하지 않고, 동적으로 라우팅을 관리한다.

 

Use SSR

• SEO가 우선순위인 경우, 일반적으로 SSR(Server Side Rendering)을 사용한다.
• 웹 페이지의 첫 화면 렌더링이 빠르게 필요한 경우에도, 단일 파일의 용량이 작은 SSR이 적합하다.
• 웹 페이지가 사용자의 상호작용이 적은 경우, SSR을 활용할 수 있다.

Use CSR

• SEO가 우선순위가 아닌 경우, CSR을 이용할 수 있다.
• 사이트에 풍부한 상호 작용이 있는 경우, CSR은 빠른 라우팅으로 강력한 사용자 경험을 제공한다.
• 웹 애플리케이션을 제작하는 경우, CSR을 이용해 더 나은 사용자 경험(빠른 동적 렌더링 등)을 제공할 수 있다.

---

CORS

CORS는 링크로 대체하겠다. 나중에 읽어보고 정리하자.

 

Cross-Origin Resource Sharing (CORS) - HTTP | MDN