14. HTTP

알아볼 내용

HTTP 특성

HTTP 메시지 구조

HTTP 메서드

HTTP 상태 코드

HTTP의 특성

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) : 응용 계층에서 정보를 주고받는 데 사용되는 프로토콜

복습 : 지금까지 배운 계층별 프로토콜

물리 계층, 데이터 링크 계층 → 이더넷

네트워크 계층 → IP (인터넷 프로토콜)

전송 계층 → TCP, UDP

응용 계층 → HTTP

특성 1 : 요청 - 응답 기반 프로토콜

클라이언트와 서버가 서로 HTTP 요청 메시지와 HTTP 응답 메시지를 주고받는 구조로 동작
- 클라이언트 : HTTP 요청 메시지로 서버의 자원 요청
- 서버 : HTTP 응답 메시지로 요청받은 자원에 대해 응답
HTTP 요청 메시지와 HTTP 응답 메시지는 형태가 다름

특성 2 : 미디어 독립적 프로토콜

HTTP는 자원의 특성을 제어하지 않고 자원과 상호 작용 하는 데 사용할 수 있는 인터페이스만 정의
- HTML, JPEG, PNG, JSON, XML, PDF 등 모두 가능
미디어 타입 (MIME¹ 타입) : HTTP에서 주고받는 자원의 종류
- 형태 : 타입/서브타입;매개변수=값
  - 타입 : 데이터 유형
  - 서브타입 : 주어진 타입에 대한 세부 유형
  - 매개변수 : 부가적 설명 위해 선택적으로 추가
    - type/html;charset=UTF-8 : HTML 문서이고 사용된 문자는 UTF-8로 인코딩
- 매우 다양하며 필요에 따라 새롭게 등록 가능
- 대표적인 타입 - 서브타입
  - text - plain, html, css, javascript
  - image — png, jpeg, webp, gif
  - video - mp4, ogg, webm
  - audio - midi, wav
  - application - octet-stream, pdf, xml, json, x-www-form-urlencoded
  - multipart - form-data, encrypted

특성 3 : Stateless 프로토콜

Stateless : 서버가 HTTP 요청을 보낸 클라이언트와 관련된 상태 기억하지 않음 → 독립적인 요청으로 간주
왜 stateless?
- 많은 클라이언트와 동시 상호 작용하는데 상태 기억하면 부담
- 여러 서버로 구성되어 있을 경우 서버 간 상태 정보 공유는 복잡
- 필요한 경우 언제든 서버 추가 가능해서 확장성 높음
- 문제 생긴 서버 쉽게 교체 가능해서 견고성 높음
상태를 유지하지 않는 특성을 보완하기 위한 몇 가지 방법 있음

특성 4 : 지속 연결 프로토콜

과거 HTML (HTML 1.0 이하)는 비연결형 프로토콜
- 3-way handshake로 TCP 연결 수립 → 요청, 응답 → 연결 종료
- 추가적인 요청, 응답하려면 TCP 재연결
최근 HTML (HTML 1.1 이상) : 지속 연결 프로토콜 (keep-alive)
- 하나의 TCP 연결상에서 여러 요청, 응답 주고받을 수 있음

HTTP 메시지 구조

HTML 1.1 기준

시작 라인 : HTTP 요청 메시지인 경우 요청 라인, HTTP 응답 메시지인 경우 상태 라인

요청 라인
- 메서드 : 클라이언트가 서버의 자원에 대해 수행할 작업의 종류
  - GET, POST, PUT, DELETE
- 요청 대상 : HTTP 요청을 보낼 서버의 자원
  - 보통 URL 명시
  - http://www.example.com/hello?q=world인 경우 /hello?q=world가 요청 대상
  - 하위 경로 없어도 요청 대상은 /로 표기
- HTTP 버전 : HTTP/<버전>의 형태
상태 라인
- 상태 코드 : 요청에 대한 결과를 판단하는 세 자리 정수
- 이유 구문 : 상태 코드에 대한 문자열 형태의 설명
- 예시
  - HTTP/1.1 200 OK
  - HTTP/1.1 404 Not Found

필드 라인 : 0개 이상의 HTTP 헤더 명시

HTTP 헤더 : 통신에 필요한 부가 정보
콜론(:)을 기준으로 헤더 이름과 하나 이상의 헤더 값으로 구성

메시지 본문 : HTTP 요청 혹은 응답 메시지에서 본문이 필요한 경우 명시

존재하지 않을 수 있고 다양한 콘텐츠 타입이 사용될 수 있음

HTTP 메서드

GET : 자원을 습득하기 위한 메서드

웹 브라우저를 통해 조회하는 대부분의 자원은 GET 요청에 대한 응답
요청 메시지
```
GET /index.html?name1=value1&name2=value2 HTTP/1.1
Host: www.example.com
Accept: *
```
- 요청 대상 : 쿼리 문자열 많이 사용
- Host 헤더 : 요청을 보낼 호스트 명시

응답 메시지

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Content-Length: 1234

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
	<title>Example Page</title>
</head>
<body>
	<h1>Hello,  World!</h1>
</body>
</html>

HEAD : GET과 동일하나, 헤더만을 받는 메서드

응답 메시지에 본문 포함 안되는 것이 GET과의 차이

POST : 서버로 하여금 특정 작업을 처리하게끔 하는 메서드

범용성 매우 넓음
- 많은 경우 클라이언트가 서버에 새로운 자원을 생성하고자 할 때 사용

요청 메시지 (게시글 작성)

POST /posting HTTP/1.1
Host: example.com
...

{
	"Id": 1,
	"Title": "제목",
	"Contents": "내용"
}

응답 메시지

HTTP/1.1 201 Created
Content-Type: application/json
Content-Length: 100
Date: Mon, 14 Oct 2024 16:35:00 PST
Location: /posting/1

{
	"Id": 1,
	"Title": "제목",
	"Contents": "내용"
}

Location 헤더로 새로 생성된 자원의 위치 전달

PUT : 자원을 대체하기 위한 메서드

요청 자원이 없다면 새롭게 생성, 있다면 대체

PATCH : 자원에 대한 부분적 수정을 위한 메서드

PUT과 달리 부분적 수정

DELETE : 자원을 삭제하기 위한 메서드

요청 메시지

DELETE /texts/a.txt HTTP/1.1
Host: example.com

API 문서

어떤 URL로 어떤 요청을 받았을 때 서버는 어떻게 응답할지 정리한 문서

같은 URL에 대한 요청이라도 사용된 메서드가 다르면 각기 다른 요청

따라서 이것을 설계하는 것은 개발자의 몫

HTTP 상태 코드 : 요청에 대한 결과를 나타내는 세 자리 정수

200번대: 성공 상태 코드

200 (OK) : 요청이 성공했음
201 (Created) : 요청이 성공했으며, 새로운 자원이 생성되었음
202 (Accepted) : 요청을 잘 받았으나, 아직 요청한 작업을 끝내지 않았음
- 대용량 파일 업로드 작업, 배치 작업 등
204 (No Content) : 요청이 성공했지만, 메시지 본문으로 표시할 데이터가 없음
- DELETE 요청 등

300번대: 리다이렉션² 상태 코드

동작 방식
- 초기 요청 : GET /old HTTP/1.1
- 응답 : HTTP/1.1 301 Moved Pemanently \n Location: /new
- 재요청 : GET /new HTTP/1.1
- 응답 : HTTP/1.1 200 OK
영구적 리다이렉션 : 자원이 완전히 새로운 곳으로 이동하여 경로가 영구적으로 재지정
- 301 (Moved Permanently) : 영구적 리다이렉션; 재요청 메서드 변경될 수 있음
  - 처음에는 GET, 두번째 재요청은 POST가 될 수도 있음
- 308 (Permanent Redirect) : 영구적 리다이렉션; 재요청 메서드 변경되지 않음
일시적 리다이렉션 : 자원의 위치 임시로 변경 혹은 임시로 사용할 URL이 필요한 경우에 사용
- 302 (Found) : 일시적 리다이렉션; 재요청 메서드 변경될 수 있음
- 303 (See Other) : 일시적 리다이렉션; 재요청 메서드 GET으로 변경
- 307 (Temporary Redirect) : 일시적 리다이렉션; 재요청 메서드 변경되지 않음
요청을 다른 URL로 이동시킬 수도 있고 ‘캐시’로 이동시킬 수도 있음
- 304 (Not Modified) 가 캐시 관련 상태 코드
- 캐시 부분에서 설명

400번대: 클라이언트 에러 상태 코드

400 (Bad Request) : 클라이언트의 요청이 잘못되었음
401 (Unauthorized) : 요청한 자원에 대한 유효한 인증이 없음 ^3109ad
- 서버는 응답 메시지에 WWW-Authenticate 헤더를 통해 인증 방법을 알려줘야 함
403 (Forbidden) : 요청이 서버에 의해 거부됨
- 접근 권한이 없을 경우
404 (Not Found) : 요청받은 자원을 찾을 수 없음
405 (Method Not Allowed) : 요청한 메서드를 지원하지 않음

500번대: 서버 에러 상태 코드

500 (Internal Server Error) : 요청을 처리할 수 없음
502 (Bad Gateway) : 중간 서버의 통신 오류
- 보통 클라이언트와 서버 사이에는 게이트웨이를 비롯한 여러 중간 서버 존재
503 (Service Unavailable) : 현재는 요청을 처리할 수 없으나 추후 가능할 수도 있음 ^0a6cae
- 서버 과부하 혹은 일시적인 점검 상태인 경우 발생

HTTP의 발전

HTTP/0.9

초창기 버전

GET만 사용 가능, 요청 메시지 한 줄로 구성

헤더 미지원

HTTP/1.0

HEAD, POST 등 지원

헤더 지원

지속 연결 미지원

HTTP/1.1

지속 연결 공식 지원

파이프라이닝 지원 (특정 요청에 대한 응답 수신되기 전 다음 요청 보낼 수 있는 기능)

콘텐츠 협상 기능 등 다양한 편의 기능 및 헤더 추가

HTTP/2.0

1.1 버전 보완 및 개선

송수신 효율 개선 : 헤더 압축 전송, 바이너리 데이터 기반 메시지 송수신

서버 푸시 제공 (클라이언트가 요청안했더라도 필요할 것으로 예상되는 자원 미리 전송)

멀티플렉싱³ 도입으로 HOL 블로킹⁴ 완화

HTTP/3.0

기존 HTTP는 모두 TCP기반인 반면 3.0은 UDP 기반으로 구현된 QUIC (Quick UDP Internet Connections) 프로토콜 기반으로 동작

속도 측면에서 큰 개선

Multipurpose Internet Mail Extensions Type ↩
클라이언트가 요청한 자원이 다른 곳에 있을 때, 클라이언트의 요청을 다른 곳으로 이동시키는 것 ↩
여러 스트림을 이용해 병렬적으로 메시지 주고받는 기술 ↩
Head-of-Line 블로킹. 같은 큐에 대기하며 순차적으로 처리되는 여러 패킷이 있을 때, 첫 번째 패킷의 처리 지연으로 나머지도 지연되는 문제 ↩

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14. HTTP

HTTP의 특성

특성 1 : 요청 - 응답 기반 프로토콜

특성 2 : 미디어 독립적 프로토콜

특성 3 : Stateless 프로토콜

특성 4 : 지속 연결 프로토콜

HTTP 메시지 구조

시작 라인 : HTTP 요청 메시지인 경우 요청 라인, HTTP 응답 메시지인 경우 상태 라인

필드 라인 : 0개 이상의 HTTP 헤더 명시

메시지 본문 : HTTP 요청 혹은 응답 메시지에서 본문이 필요한 경우 명시

HTTP 메서드

GET : 자원을 습득하기 위한 메서드

HEAD : GET과 동일하나, 헤더만을 받는 메서드

POST : 서버로 하여금 특정 작업을 처리하게끔 하는 메서드

PUT : 자원을 대체하기 위한 메서드

PATCH : 자원에 대한 부분적 수정을 위한 메서드

DELETE : 자원을 삭제하기 위한 메서드

HTTP 상태 코드 : 요청에 대한 결과를 나타내는 세 자리 정수

200번대: 성공 상태 코드

300번대: 리다이렉션² 상태 코드

400번대: 클라이언트 에러 상태 코드

500번대: 서버 에러 상태 코드

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HTTP의 특성

특성 1 : 요청 - 응답 기반 프로토콜

특성 2 : 미디어 독립적 프로토콜

특성 3 : Stateless 프로토콜

특성 4 : 지속 연결 프로토콜

HTTP 메시지 구조

시작 라인 : HTTP 요청 메시지인 경우 요청 라인, HTTP 응답 메시지인 경우 상태 라인

필드 라인 : 0개 이상의 HTTP 헤더 명시

메시지 본문 : HTTP 요청 혹은 응답 메시지에서 본문이 필요한 경우 명시

HTTP 메서드

GET : 자원을 습득하기 위한 메서드

HEAD : GET과 동일하나, 헤더만을 받는 메서드

POST : 서버로 하여금 특정 작업을 처리하게끔 하는 메서드

PUT : 자원을 대체하기 위한 메서드

PATCH : 자원에 대한 부분적 수정을 위한 메서드

DELETE : 자원을 삭제하기 위한 메서드

HTTP 상태 코드 : 요청에 대한 결과를 나타내는 세 자리 정수

200번대: 성공 상태 코드

300번대: 리다이렉션2 상태 코드

400번대: 클라이언트 에러 상태 코드

500번대: 서버 에러 상태 코드

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