HTTP

즐거운 금요일이다!

글 쓰기 딱 좋은 요일이지 않는가...

 

오늘은🌐 HTTP의 변천사 에 대해서 알아보겠다.

옛날 HTTP/1.0 부터 현재의 HTTP/3 까지에 대해서 공부를 했다

HTTP(HyperText Transfer Protocol)
: www(worlid wide web) 상에서 정보를 주고받을 수 있는 프로토콜이다. 주로 HTML 문서를 주고받는 데에 쓰인다.

 

 

1. HTTP/1.0

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•  HTTP/1.0은 기본적으로 하나의 연결 당 하나의 요청을 처리하도록 설계
• 서버로부터 파일을 가져올 때마다 TCP의 3-웨이 핸드셰이크를 계속 열어야 하기 때문에 RTT가 증가하는 단점이 있음

※ RTT (Round Trip Time) 
  패킷이 목적지에 도달하고 나서 다시 출발지로 돌아오기까지 걸리는 시간이며 패킷 왕복시간

 

 

TCP의 3-웨이 핸드셰이크란?

→ [TCP/IP 4계층 모델] - TCP 연결 성립 과정에서 다룬 적이 있다!

 

https://onyodev.tistory.com/7

TCP/IP 4계층 모델

 

 

1.1. RTT 증가를 해결하기 위한 방법

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연결하면서 RTT가 증가하니 서버에 부담이 많이 가고 사용자 응답시간도 길어지는 문제가 발생했다.

이를 해결하기 위한 여러가지 방법이 나타났다.

 

1. 이미지 스플리팅

• 많은 이미지가 합쳐져 있는 하나의 이미지를 다운로드 받고, 이를 기반으로 background-image의 position을 이용하여 이미지를 표기하는 방법

 

2. 코드 압축

• 코드 압축: 코드를 압축해서 개행문자, 빈칸을 없애 코드의 크기를 최소화하는 방법

 

3. 이미지 Base64 인코딩

• 이미지 파일을 64진법으로 이루어진 문자열로 인코딩하는 방법
• 서버와의 연결을 열어 이미지에 대한 HTTP 요청을 보낼 필요가 없음
• Base64 문자열로 변환할 경우 37% 정도 크기가 더 커진다는 문제가 있음

 

 

2. HTTP/1.1

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• 한 번 TCP 초기화를 한 이후에 keep-alive라는 옵션으로 여러 개의 파일을 송수신할 수 있음
• 한 번 TCP 3-웨이 핸드셰이크가 발생하면 그다음부터는 발생하지 않음
• 문서 안에 포함된 리소스(이미지,동영상, css 등)를 처리하려면 요청할 리소스 개수에 비례해서 대기시간이 길어짐
• 그리고 HTTP/1.1 헤더에는 쿠키 등 많은 메타데이터가 압축되지 않고 들어있어 무겁다는 단점이 존재

HTTP/1.0 vs HTTP/1.1

HOL Blocking

• 네트워크에서 같은 큐에 있는 패킷이 그 첫번째 패킷에 의해 지연될 때 발생하는 성능 저하
• 여러 파일들을 다운로드 받을 때, 순차적을 받게되는데 첫 파일을 느리게 받게 되면 뒤순서 파일들이 대기하면서 다운로드가 지연

HOL Blocking

 

 

3. HTTP/2.0

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• SPDY 프로토콜에서 파생된 HTTP/1.x 보다 지연시간을 줄이고 응답시간을 더 빠르게 한 프로토콜
• 멀티플렉싱, 헤더 압축, 서버 푸시, 요청의 우선순위 처리를 지원함

1. 멀티플렉싱

• 여러 개의 스트림을 사용하여 송수신
• 특정 스트림의 패킷이 손실되도 나머지 스트림은 정상적으로 동작
• HTTP/1.x에서 발생한 HOL Blocking 문제를 해결할 수 있음

※ 스트림: 시간이 지남에 따라 사용할 수 있게 되는 일련의 데이터 요소를 가리키는 데이터 흐름

 

2. 헤더 압축

• HTTP/1.x 에서 문제였던 큰 헤더를 HTTP/2에서는 헤더 압축을 써서 해결
• 허프만 코딩 압축 알고리즘을 사용함

허프만 코딩(Huffman coding)
 문자열을 문자 단위로 쪼개 빈도수를 세어
 - 빈도가 높은 정보는 적은 비트 수를 사용하여 표현
 - 빈도가 낮은 정보는 비트 수를 많이 사용하여 표현

 → 전체 데이터 비트양을 줄이는 원리

 

 

3. 서버 푸시

• HTTP/2에서는 클라이언트 요청 없이 서버가 바로 리소스를 푸시할 수 있음

서버 푸시

 

4. HTTPS

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• HTTP/2 는 HTTPS 위에서 동작함.
• HTTPS는 애플리케이션 계층과 전송 계층 사이에 신뢰 계층인 SSL/TLS 계층을 넣은 신뢰할 수 있는 HTTP 요청을 말함.

 

4.1. SSL / TLS

• SSL(Secure Socket Layer)는 버전이 올라가면서 TLS로 명칭이 변경되었으나 보통 SSL/TLS라 불림.
• 전송 계층에서 보안을 제공하는 프로토콜
• 클라이언트 - 서버 통신에서 SSL/TLS를 통해 제3자 메시지를 도청하거나 변조하지 못하게 방지

SSL/TLS는 보안 세션을 기반으로 데이터를 암호화하여 보안 세션이 만들어질 때 
인증 메커니즘, 키 교환 암호화 알고리즘, 해싱 알고리즘이 사용되는데
이 내용은 따로 떼서 다루도록 하겠다! (너무 많아요)

 

 

5. HTTP/3

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• TCP 위에서 돌아가는 HTTP/2 와는 달리 HTTP/3은 QUIC 계층 위에서 돌아감
• TCP 기반이 아닌 UDP 기반으로 돌아감
• HTTP/2의 장점인 멀티플렉싱을 갖고 있으며 초기 연결 설정 시 지연시간 감소의 장점을 갖고 있음

 

5.1. 초기 연결 설정 시 지연시간 감소

• QUIC는 TCP를 사용하지 않기 때문에, TCP 3-웨이 핸드셰이크 과정이 없음
• QUIC는 첫 연결 설정에 1-RTT만 소요됨
• 클라이언트 - 서버 간 요청-응답하면 바로 통신을 할 수 있음

RTT 감소