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HTTP

HTTP(HyperText Transfer Protocol) 란?

• HTTP란 웹 상에서 클라이언트와 서버 간 통신을 위한 프로토콜

• 클라이언트에서 서버로 HTTP request를 보내면 서버에서 클라이언트로 HTTP response를 보내주는 방식으로 통신한다.

• html 파일, jpeg, mpeg 등의 다양한 형식의 파일을 주고 받을 수 있다.

• HTTP는 OSI 7 Layers의 Application Layer의 프로토콜로, Transfer Layer 중 신뢰성을 중시하여 주로, TCP를 통해 전송된다.

• stateless

• connectionless

Resources

• 모든 종류의 웹 컨텐츠의 source

MIME type(Multipurpose Internet Mail Extensions)

• MIME 은 본래 서로 다른 이메일 시스템 간 메시지 전송을 위해 설계되었으나, http 에서도 채택되어 멀티미디어 컨텐츠의 타입 표현할 수 있다.

구조

type/subtype

• 슬래쉬('/')를 기준으로 원시타입과 서브타입으로 구성되어 표현한다.

• 원시타입은 개별 혹은 멀티파트 타입이 될 수 있다.

​ ex) image/jpeg, text/html ...

URIs(Uniform Resource Identifier)

• 각각의 resource들은 각자의 이름을 가지고 있고, 이를 통해 client에서 resource에 접근할 수 있다. 이러한 이름을 URI라 한다.
• URI를 통해 resource를 식별할 수 있다.

URLs(Uniform Resource Locator)

• URL은 가장 일반적인 형태의 resource identfier이다.
• URL은 특정 서버의 resource의 특정 위치를 나타낸다.

URNs(Uniform Resource Name)

• URN은 Resource의 위치와 관계없이 특정 Resource의 고유한 이름 역할을 한다.

• 실제로 사용시에는 urn::로 표현된다.

Transactions

• HTTP의 Transaction 은 request와 response로 구성된다.

Methods

• HTTP는 methods라는 여러 요청 명령어를 지원한다.
• 모든 HTTP 요청은 methods를 갖는다.

HTTP method	Description
GET	특정 리소스를 요청
HEAD	특정 리소스 요청에 대한 헤더를 요청
POST	서버로 데이터를 전송
PUT	기존 리소스의 데이터를 대체
DELETE	특정 리소스를 삭제

OPTIONS - 목표 리소스와의 통신 옵션을 설명 ex) CORS의 preflight

PATCH - 리소스의 부분적인 수정, 멱등성을 가지지 않음

CONNECT - 리소스에 대한 양방향 연결을 시작 ex) SSL

TRACE - request에 대한 loop-back, XST에 취약

https://webhack.dynu.net/?idx=20161111.001

멱등성(Idempotent)

• 동일한 요청을 여러번 보내도 한 번 보내는 것과 같은 효과를 낼 때, 멱등성을 가졌다고 한다.
• 멱등성을 가진 method => GET, HEAD, PUT, DELETE

Status Codes

• HTTP 요청이 성공적으로 완료되었는지의 여부

Status Code	Description
1XX	Informational response
2XX	Successful
3XX	Redirection
4XX	Client Error
5XX	Server Error

Messages

• ASCII로 인코딩된 텍스트
• 요청 메시지와 응답 메시지의 형태는 유사하다.
• Start Line : 수행할 요청, 발생한 작업에 대한 응답
• Header Field : Colon (':')으로 구분된 이름, 값으로 구성, 빈 줄로 끝남
• Body : 웹 서버/클라이언트에 전달할 데이터

Connections

TCP/IP

Protocol Versions

HTTP/0.9

• 초창기 버전
• 하나의 메서드, GET
• HTML만 요청 가능

HTTP/1.0

• 실질적인 첫 버전

• Header, Status Code, Content-Type 추가

HTTP/1.1

• Persistent Connection : 연속적인 요청 간 연결 유지
• Pipeline : 응답을 기다리지 않고 연속적으로 요청을 보냄
• Head of Line Blocking : 요청 대기 시간이 길어짐
• Header Dulicate : 연속된 요청 간 헤더 중복

HTTP/2.0

• 헤더 필드 압축, 동일 연결에서 다중 동시 교환 허용 -> 효율적인 리소스 사용, 지연 시간 감소
• 기존 HTTP 표준을 대체하는 것이 아닌 확장 -> 체계, 기능, 개념 유지
• 
• Binary Framing Layer
  • HTTP 메시지의 캡슐화
  • 바이너리 인코딩

스트림, 메시지, 프레임

요청 및 응답 다중화

• 인터리빙 : 프레임 사이에 다른 프레임을 끼워 넣음 -> 프레임의 순서가 상관이 없게 됨
• HOL Blocking 해결, 하나의 연결로 병렬 처리 가능

Stream 우선 순위 지정

• 스트림에 우선순위를 두어 프레임 인터리빙을 수행

서버 푸쉬

• 클라이언트가 요청하지 않은 리소스에 대해서 서버가 클라이언트에 푸시하는 것
• 클라이언트가 필요로 하는 리소스들을 서버가 알고 있음

헤더 압축

• HPACK 압축 형식으로 헤더를 압축 => 크기 80% 이상 감소

• 헤더를 Huffman 코드로 인코딩하여 크기를 줄임

  https://http2.tistory.com/1

• 클라이언트와 서버가 이전 헤더 목록을 유지, 업데이트

QUIC(Quick UDP Internet Connections)

• Transfer Layer의 통신 프로토콜

• UDP 기반이지만 신뢰성을 높이는 방식으로 설계

• TCP로 인해 발생하는 Latency를 줄임

• TCP로 인한 HOL Blocking 문제 해결

• TLS 프로토콜을 사용하여 보안성 강화

• 독립 스트림으로 향상된 다중화 연결 지원

HTTP/3.0

• QUIC을 사용하는 HTTP

Architectural Components of the Web

proxy

• 클라이언트와 서버 사이의 HTTP 중개자
• 보안이나 데이터 필터링을 위해 사용

cache

• 클라이언트 가까이 있는 데이터 저장소

gateway

• 다른 어플리케이션에 연결하는 웹 서버
• HTTP를 다른 프로토콜로 변환하는 데 주로 사용

tunnel

• HTTP 연결을 통해 HTTP가 아닌 데이터를 전송하는데 주로 사용
• SSL 트래픽 전달

agent

• 사용자를 대신하여 HTTP 요청

references:

• David Gourley. HTTP: The Definitive Guide

• https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/HTTP/

• https://developers.google.com/web/fundamentals/performance/http2

• https://devopedia.org/quic

• https://www.youtube.com/c/%EC%9A%B0%EC%95%84%ED%95%9CTech