[WEB] HTTP와 웹의 동작과정

HTTP 동작과정과 HTTP method, 상태코드

HTTP는 HTML 문서와 같은 자원을 가져오기 위해 사용되는 통신규약이다. 웹 브라우저(클라이언트)와 서버 사이의 HTTP 통신을 통해 사용자는 웹 문서에 접근/이용할 수 있다. 서버 간에 데이터를 주고 받을 때도 대부분 HTTP를 사용한다.

클라이언트와 서버는 개별적인 메세지(데이터 스트림)를 주고받으며 통신한다. 웹 브라우저(클라이언트)가 보내는 메세지를 요청(request)라고 하며, 이에 반응하여 서버가 전송하는 메세지를 응답(response)라고 한다.

HTTP는 확장가능한 프로토콜이다. 이 확장가능성(extensibility)을 통해서 응용 계층 프로토콜(TCP 또는 TLS-encryped TCP연결)과 같은 다른 전송 프로토콜 또한 이용이 가능하다. 또한, 하이퍼텍스트 문서 뿐 만 아니라 이미지와 비디오 같은 컨텐츠도 서버와의 통신에서 송수신이 가능하다.

Tranport Layer Security
Secure Socket Layer(SSL)으로도 알려진 이 프로토콜은 이메일, 웹 브라우징, 메세징 등 다른 프로토콜에서의 데이터 도청 및 변경으로 부터 보안을 약속한다.

Transmission Control Protocol
TCP는 전송 제어 프로토콜로써, 두 host가 데이터 전송함에 있어 무결성을 보장한다.

웹 동작과정

1. URL 검색

유저가 웹 브라우저의 검색창에 URL주소를 입력한다.

URL은 위와 같은 형식으로 구성된다.

프로토콜 별 포트번호

프로토콜	포트번호	프로토콜	포트번호
DHCP	67	Telent	23
NBNS	137	SMPT	25
DNS	53	HTTP	80
SNTP	123	HTTPS	443
SNMP	161	FTP	21

2. DNS서버와 IP주소

DNS서버에는 사용자가 적은 URL주소의 도메인 네임에 해당하는 IP 주소가 등록된다.

dig 명령어를 통해 알아본 github.com의 DNS Lookup 결과

github.com의 IP주소는 '20.200.245.247'으로 확인된다.

클라이언트는 DNS서버에 사용자가 요청한 도메인 주소에 대한 물리주소(IP주소)를 가져온다.

3. 클라이언트-서버 TCP 연결

HTTP 요청 메시지를 전송하기 위해 클라이언트-서버 간 통신 채널을 만든다.

3-way-handshake

1. Clinet -> Server : 접속을 요청하는 SYN패킷 전송
2. Server -> Client : 접속 요청을 수락 후 접속 요청하는 쪽에 포트를 열어달라는 SYN, ACK 패킷 전송
3. Client -> Server : 수신이 정상적으로 이루어졌다는 ACK패킷 전송

4. 클라이언트의 HTTP요청 메시지

클라이언트는 Header와 Body로 구성된 HTTP 요청 메시지를 전송한다.
HTTP 메세지는 ASCII 형식으로 인코딩된 텍스트 데이터이며, 클라이언트-서버 사이에서 어떻게 데이터를 교환할지 명세한다.

HTTP Request(요청)

GET /search?q=hello&hl=ko HTTP/1.1
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE5.01; Windows NT)
Host: www.google.com
Accept-Language: en-us

HTTP request는 클라이언트에서 서버로 전송되는 메세지로, 어떠한 action을 요청하는지 명시한다.
첫줄에는 HTTP method, 요청 타깃, HTTP 버전으로 구성된다.

• HTTP method - GET,PUT과 같은 서버를 통해 수행할 동작이 명시된다.
• Request target - HTTP method에 따라 URI 또는 '?'으로 시작하는 QueryString이 명시된다.
• HTTP version - HTTP 버전에 따라 나머지 부분의 구조가 달라진다.

HTTP Headers

Get /test/test.htm HTTP/1.1
Accept: */*
Accept-Language: ko
Accept-Encoding: gzip, deflate
If-Modified-Since: Fri, 21 Jul 2006 05:31:13 GMT
If-None-Match: "734237e186acc61:a1b"
User-Agent: Mozilla/4.0(compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 1.1.4322; InfoPath.1)
Host: localhost
Connection: Keep-Alive

HTTP/1.1 200 OK
Server: Microsoft-IIS/5.1
X-Powered-By: ASP.NET
Date: Fri, 21 Jul 2006 05:32:01 GMT
Content-Type: text/html
Accept-Ranges: bytes
Last-Modified: Fri, 21 Jul 2006 05:31:52 GMT
ETag: "689cb7f885acc61:a1b"
Content-Length: 101

HTTP header는 key:value형식으로 구성되며, 아래의 header들로 나뉘어진다.

• General Header
  요청 및 응답 메세지 모두에서 사용되는 일반 목적의 헤더 항목

• Date, Connection, Cache-control, Pragma, Trailer

• Entity Header
  요청/응답 메세지에서 사용가능한 엔티티(콘텐츠, 본문, 리소스 등)에 대한 설명

  이름	설명	예시
  Content-Type	해당 개체에 포함되는 미디어 타입 정보	Content-Type: text/html; charset-latin-1
  Content-Language	해당 개체와 호환되는 사용자 언어	-
  Content-Encoding	해당 개체 데이터의 압축 방식	Content-Encoding: gzip, defalte
  Content-Length	해당 개체의 바이트 길이	-
  Content-Location	해당 개체의 실제 위치	-
  Content-Disposition	응답 Body를 브라우저에 표시하는 방법	Content-Disposition : inline Content-Disposition : attachment; filename='file_name.scv'
  Content-Security-Policy	다른 외부 파일을 로드할 경우, 차단할 소스와 불러올 소스 명식	Content-Security-Policy: default-src https:
  Location	리소스가 리다이렉트된 때에 이동된 주소	HTTP/1.1 302 Found Location: /
  Last-Modified	리소스를 마지막으로 갱신한 일시	-
  Transfer-Encoding	동적으로 생성되어 Body의 길이를 모르는 경우 나누어 전송	-

• Request Header
  HTTP 요청 메시지에서만 나타나며, 클라이언트와 관련된 데이터를 담고 있다.

  이름	설명	예시
  Host	요청하는 호스트에 대한 이름 및 포트번호	-
  User-Agent	클라이언트 소프트웨어 정보	-
  From	클라이언트 사용자 메일 주소	Content-Encoding: gzip, defalte
  Cookie	서버에 의해 Set-Cookie로 클라이언트에 설정된 쿠키 정보	-
  Referer	바로 직전에 머물렀던 웹 링크 주소	-
  If-Modified-since	제시한 일시 이후 변경된 리소스를 취득 요청	-
  Authorization	인증토큰(JWT)을 서버로 보낼때 사용하는 헤더	토큰종류 + 실제 토큰문자
  Origin	서버로 POST요청 보낼때, 요청이 어느 주소에서 시작되었는지 명시	-

Reference
https://gmlwjd9405.github.io/2019/01/28/http-header-types.html
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Messages

5. 클라이언트-서버 TCP 연결 해제

기존에 생성된 클라이언트-서버 통신 채널의 연결을 해제한다.

4-way-handshake

1. Clinet -> Server : 연결을 해제하기 위한 FIN패킷 전송
2. Server -> Client : 연결 종료를 확인했다는 ACK패킷 전송, 통신이 종료될때까지 대기
3. Server -> Client : 통신이 종료되었을 때, FIN패킷 전송
4. Client -> Server : 통신 해제를 확인했다는 ACK패킷 전송

6. 서버의 응답 처리

HTTP Request 메시지에 따라 서버에서 필요한 비즈니스 로직을 수행하고 데이터를 가공하는 작업을 수행

7. 클라이언트-서버 TCP 연결

앞서 HTTP Request를 전송하기 위해 만들었던 통신채널을 다시 클라이언트-서버 연결

8. 서버의 HTTP응답 메시지

HTTP Request 메시지에 따른 Response 메세지를 리소스/응답코드를 함께 전송

HTTP Response

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
Content-Length: 3423

<html>
<body>...</body>
</html>

HTTP Response메세지는 첫줄에 프로토콜의 버전, 상태코드, 상태 메세지로 구성된다. Header는 Request와 동일한 구조를 지니며, Body는 상태코드에 따라 달라진다.

9. 클라이언트-서버 TCP 연결 해제

5의 TCP 연결 해제 작업을 반복한다.

10. 클라이언트의 응답메세지 출력

웹 브라우저를 통해 응답 받은 메시지의 Body 데이터를 나타낸다.