[네트워크] 응용 계층 기초 (HTTP)

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HTTP

HTTP의 특징

1. 요청과 응답을 기반으로 동작한다. (요청 응답 기반 프로토콜)

2. 미디어 독립적이다. (미디어 독립적 프로토콜)

3. 상태를 유지하지 않는다. (스테이트리스 프로토콜)

4. 지속 연결을 지원한다. (지속 연결 프로토콜)

1️⃣ 요청 응답 기반 프로토콜

• HTTP는 클라이언트-서버 구조 기반의 요청-응답 프로토콜이다.

• 같은 HTTP 메시지라도 HTTP 요청 메시지와 HTTP 응답 메시지의 형태가 다르다.

2️⃣ 미디어 독립적 프로토콜

• HTTP는 주고받을 미디어 타입에 특별히 제한을 두지 않고 동작하는 미디어 독립적 프로토콜이다.
• 미디어 타입(media type): HTTP에서 메시지로 주고받는 자원의 종류 → 네트워크 세상의 확장자
• 미디어 타입 = MIME 타입(Multipurpose Internet Mail Extensions Type)

• 타입/서브타입 형식으로 구성
• 타입(type): 데이터의 유형
• 서브타입(subtype): 주어진 타입에 대한 세부 유형

타입	타입 설명	서브타입
text	일반 텍스트 형식의 데이터	text/plain text/html text/css text/javascript
image	이미지 형식의 데이터	image/gif image/png image/jpeg image/webp
video	비디오 형식의 데이터	video/mp4 video/ogg video/webm
audio	오디오 형식의 데이터	audio/midi audio/wav
application	바이너리 형식의 데이터	application/octet-stream application/x-www-form-urlencoded application/xml application/pdf application/json
multipart	각기 다른 미디어 타입을 가질 수 있는 여러 요소로 구성된 데이터	multipart/form-data multipart/encrypted

💡
미디어 타입의 추가 표기 방법 미디어 타입에 별표 문자(*)가 사용되는 경우도 있다. 별표는 여러 미디어 타입을 통칭하기 위해 사용된다. 예를 들어 text/*는 text 타입의 모든 서브타입을 나타낸다. 또 */*는 모든 미디어 타입을 나타낸다. 또한 미디어 타입에는 부가 설명을 위해 선택적으로 매개변수를 포함할 수도 있다. 매개변수는 타입/서브타입;매개변수=값 형식으로 표현된다. 예를 들어, type/html;charset=UTF-8은 미디어 타입이 HTML 문서 타입이며, HTML 문서 내에서 사용된 문자가 UTF-8로 인코딩되었음을 의미한다.

3️⃣ 스테이트리스 프로토콜

• HTTP는 상태를 유지하지 않는 스테이트리스(stateless) 프로토콜이다.
• 즉, 서버는 HTTP 요청을 보낸 클라이언트 관련 상태를 기억하지 않는다.
• 그렇기 때문에 클라이언트의 모든 HTTP 요청은 기본적으로 독립적인 요청으로 간주된다.

• 왜 상태를 유지하지 않는가?
• 서버는 많은 클라이언트와 동시에 상호작용한다.
• 이런 상황에서 모든 클라이언트의 상태 정보를 유지하는 것은 서버에 큰 부담이 된다.
• 또 서버는 여러 대로 구성될 수도 있는데, 클라이언트의 상태를 유지해야 한다면 모든 서버가 이를 공유할 수 있어야 한다.
• 만일 모든 서버가 클라이언트의 상태 정보를 공유하지 못하면 클라이언트는 결국 자신의 상태를 기억하는 특정 서버하고만 상호작용하게 된다.
• 그러다 어느 한 서버에 문제가 발생하면 해당 서버에 종속된 클라이언트는 직전까지의 HTTP 통신 내역을 잃어버리는 상황이 발생할 수도 있다.

• 상태를 유지하지 않으면 어떤 이점이 있는가?
• HTTP 서버가 지켜야 할 가장 중요한 설계 목표에는 확장성(scalability)과 견고성(robustness)이 있다.
• 서버가 클라이언트의 모든 요청을 독립적인 요청으로 처리하면 특정 클라이언트가 특정 서버에 종속되지 않는다.
• 따라서 서버의 추가나 대체가 쉬워진다.
• 즉, 상태를 유지하지 않는 스테이트리스한 특성은 필요한 경우 언제든 쉽게 서버를 추가할 수 있어 확장성을 높이고, 서버 중 하나에 문제가 생기더라도 쉽게 다른 서버로 대체할 수 있어 견고성을 높일 수 있다.

4️⃣ 지속 연결 프로토콜

• HTTP에는 버전이 존재하고, 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 TCP 위에서 동작한다.

• 초기의 HTTP 버전(HTTP 1.0 이하)
• TCP 연결 수립한 후, 요청에 대한 응답을 받으면 연결 종료
• 추가적인 요청-응답을 하기 위해서는 다시 TCP 연결 수립부터 반복
• 이를 비지속 연결이라고 한다.

• 오늘날 HTTP 버전(HTTP 1.1 이상)
• 하나의 TCP 연결상에서 여러 개의 요청-응답을 주고받을 수 있는 기술
• 이를 지속 연결(persistent connection) 또는 킵 얼라이브(keep-alive)라고 한다.

HTTP 메시지 구조

• HTTP 메시지는 시작 라인(start-line), 헤더(headers), 메시지 본문(body)으로 구성된다.

• 먼저, 시작 라인과 헤더가 어떤 역할을 하는지 알아보자.

1️⃣ 시작 라인(start-line)

• 시작 라인으로 HTTP 메시지가 요청 메시지인지 응답 메시지인지를 구분할 수 있다.
• 요청 메시지 → 요청 라인(request-line)
• 응답 메시지 → 상태 라인(status-line)

• 요청 라인과 상태 라인은 다음과 같은 형식으로 구성되어 있다.

• 요청 라인(request-line)

메서드 (공백) 요청 대상 (공백) HTTP 버전 (줄바꿈)

필드 이름	설명
메서드(method)	클라이언트가 서버의 자원에 대해 수행할 작업의 종류를 나타낸다. (예) GET
요청 대상(request-target)	요청을 보낼 서버의 자원을 명시한다. 일반적으로 쿼리 문자열이 포함된 URL의 path가 명시된다. (예1) /hello?q=network (예2) /
HTTP 버전(HTTP-version)	사용된 HTTP 버전을 나타낸다. (예) HTTP/1.1

• 상태 라인(status-line)

HTTP 버전 (공백) 상태 코드 (공백) 이유 구문 (줄바꿈)

필드 이름	설명
HTTP 버전(HTTP-version)	사용된 HTTP 버전을 나타낸다. (예) HTTP/1.1
상태 코드(status code)	요청에 대한 결과를 나타내는 3자리 정수를 나타낸다. (예) 200
이유 구문(reason phrase)	상태 코드에 대한 문자열 형태의 설명이다. (예) OK

(예) HTTP/1.1 200 OK
(예) HTTP/1.1 404 Not Found

2️⃣ 헤더(headers)

• HTTP 헤더는 HTTP 메시지 전송과 관련한 부가 정보이자 제어 정보이다.

• 일반적으로 하나의 HTTP 메시지에는 여러 헤더가 포함되어 있다.

• HTTP 헤더는 콜론(:)을 기준으로 헤더 이름(header-name)과 그에 대응하는 헤더 값(header-value)으로 구성되어 있다.

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html     // 헤더
Content-Length: 648         // 헤더
...

HTTP 메서드

GET

• 자원을 조회하는 용도의 메서드

• 서버에 전달할 데이터는 query string을 통해 전달한다.

• 요청 메시지 예시

GET /example-page HTTP/1.1
Host: www.example.com
Accept: *

POST

• 서버로 하여금 특정 작업을 처리하도록 요청하는 용도의 메서드
• 주로, 클라이언트가 서버에 새로운 자원을 생성하거나 프로세스를 처리할 때 사용
• 예1) 회원 등록 → 자원 생성
• 예2) 배달 시작 → 프로세스 처리

• 메시지 바디를 통해 서버로 요청 데이터를 전달하면 해당 데이터를 처리한다.

• 요청 메시지 예시

POST /posting HTTP/1.1
Host: www.example.com
... (헤더 후략) ...

{
	"Id": 1,
	"Title": "컴퓨터 네트워크",
	"Contents": "너무 중요한 과목!!"
}

PUT vs PATCH

• PUT 메서드와 PATCH 메서드는 둘의 차이점에 유의하는 것이 좋다.
• PUT 메서드는 ‘덮어쓰기’를 요청하는 메서드
• PATCH 메서드는 ‘부분적 수정’을 요청하는 메서드

• 예를 들어, 서버에 다음과 같은 형태의 자원이 있다고 가정해보자.

{
	"Id": 1,
	"Title": "컴퓨터 네트워크",
	"Contents": "너무 중요한 과목!!"
}

 

• PUT 메서드를 요청할 경우

PUT /posting HTTP/1.1
Host: www.example.com
... (헤더 후략) ...

{
	"Id": 1,
	"Title": "수정된 제목입니다.",
}

• 위 요청 메시지가 성공적으로 수행될 경우, 서버의 자원은 결과적으로 다음과 같은 형태가 된다.

{
	"Id": 1,
	"Title": "수정된 제목입니다.",
}

• PATCH 메서드를 요청한 경우

PATCH /posting HTTP/1.1
Host: www.example.com
... (헤더 후략) ...

{
	"Id": 1,
	"Title": "수정된 제목입니다.",
}

• 위 요청 메시지가 성공적으로 수행될 경우, 서버의 자원은 결과적으로 다음과 같은 형태가 된다.

{
	"Id": 1,
	"Title": "수정된 제목입니다.",
	"Contents": "너무 중요한 과목!!"
}

DELETE

• 특정 자원의 삭제를 요청할 때 사용되는 메서드

• 요청 메시지 예시

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

• 위 메시지는 www.example.com이라는 호스트의 /texts/a.txt를 삭제하도록 요청하는 메시지의 예시이다.

HTTP 메서드의 속성 정리

• 안전(Safe Methods)
• 호출해도 리소스가 변경되지 않는다.
• GET, OPTIONS, TRACE등은 조회의 성격을 가지고 있기에 리소스를 변경하지 않고, 그렇기에 안전하다.
• 이 때, 안전의 범위는 해당 리소스에만 해당되며 그 외적인 요소는 고려하지 않는다.
• 리소스 호출시마다 로그가 남는다 하여도 이는 리소스에 대한 영향은 아니기 때문에 고려하지 않는다.

• 멱등(Idempotent Methods)
• 메서드를 반복해서 호출하더라도 결과가 동일해야 한다.
• GET, PUT, DELETE같은경우 여러번 호출하더라도 GET은 같은 데이터를 조회, PUT은 대치된 값을 반환하기에 동일, DELETE도 결과를 삭제하기에 같은 요청을 하더라도 삭제된 내용이 복구되지는 않기에 멱등성을 성립한다.
• POST의 경우 회원 등록을 두 번하거나 주문을 두 번할 경우 에러가 발생하거나 주문 중복이 생길 수 있기에 멱등성이 성립하지 않는다.

• 캐시 가능(Cacheable Methods)
• 표에서는 GET, HEAD, POST, PATCH가 캐시가능이라 되있지만, 실제로는 GET, HEAD정도만 캐시로 사용된다.
• POST, PATCH는 본문 내용(Message Body)까지 캐시 키로 고려해야하는데 구현이 쉽지 않다.

HTTP 상태 코드

100번대(Informational)

• 요청이 수신되어 처리중이다.

• 이제 거의 사용되지 않는다.

200번대(Successful)

• 요청이 정상적으로 처리되었다.

300번대(Redirection)

• 요청을 완료하기 위해 추가 행동이 필요하다. (리다이렉션)

• 영구 리다이렉션: 특정 리소스의 URL가 영구적으로 이동한다.

상태 코드	이유 구문	설명
301	Moved Permanently	- 리다이렉트시 요청 메서드가 GET으로 변한다. - 본문이 변경될 수 있다.
308	Permanet Redirect	- 301 상태코드와 기능은 동일하다. - 응답 메시지의 본문과 요청 메서드가 유지된다.

• 일시 리다이렉션: 리소스의 URL가 일시적으로 변경된다.

상태 코드	이유 구문	설명
302	Found	- 리다이렉트시 요청 메서드가 GET을 변한다.
303	See Other	- 302와 기능은 같다. - 리다이렉트시 요청 메서드가 GET으로 변한다.
307	Temporary Redirect	- 302와 기능은 같다. - 응답 메시지의 본문과 요청 메서드가 유지된다.
304	Not Modified	- 캐시를 목적으로 사용한다. - 클라이언트에 리소스가 수정되지 않았음을 알린다. - 304 응답은 응답에 메시지 바디를 사용하면 안된다. - 조건부 GET, HEAD 요청시 사용한다.

400번대(Client Error)

• 클라이언트에서 잘못된 스펙으로 데이터를 보냈거나 인증, 인가가 만족되지 않아 서버에서 요청을 수행할 수 없다.

500번대(Server Error)

• 서버에서 에러가 발생해서 요청을 정상적으로 처리할 수 없다.

HTTP 주요 헤더

요청 메시지에서 주로 활용되는 HTTP 헤더

1️⃣ Host

GET /hypertext/WWW/TheProject.html HTTP/1.1
Host: info.cern.ch

2️⃣ User-Agent

User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/114.0.0.0 Safari/537.36

3️⃣ Referer

Referer: https://example.com/page1

응답 메시지에서 주로 활용되는 HTTP 헤더

1️⃣ Server

Server: Apache/2.4.41 (Ubuntu)

2️⃣ Allow

HTTP/1.1 405 Method Not Allowed  
Allow: GET, POST

3️⃣ Location

HTTP/1.1 201 Created  
Location: /users/123

요청과 응답 메시지 모두에서 활용되는 HTTP 헤더

1️⃣ Date

Date: Tue, 28 May 2025 12:34:56 GMT

• HTTP/1.1 표준에 따라 GMT(그리니치 평균시) 기준으로 표기된다.

• 형식은 RFC 1123 날짜 형식을 따른다.

2️⃣ Content-Length

Content-Length: 348

3️⃣ Content-Type, Content-Language, Content-Encoding

Content-Type: application/json  
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

Content-Language: ko-KR  
Content-Language: en-US

Content-Encoding: gzip  
Content-Encoding: b44

4️⃣ Connection

Connection: keep-alive  
Connection: close

참고 자료

TISTORY[HTTP] 미디어 타입 (MIME Type)

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MIME 타입 개념 및 탄생이유 MIME은 Multipurpose Internet Mail Extensions (다목적 인터넷 메일 확장) 이 풀네임인데 이름에서 알 수 있듯이 원래는 전자메일(이메일) 시스템을 위해서 만들어진 개념이다. 전자우편은 7비트 ASCII 코드를 사용하여 전송되기 때문에 문자 데이터 이외의 바이너리 데이터(이미지, 동영상, 엑셀 등)를 주고 받을 수 없었다. 이 때문에 주고 받을 때 규칙을 정해서 이미지를 규칙에 맞게 ASCII 코드로 변환하여 보내고 받는 쪽에서는 규칙에 맞게 다시 ASCII 코드에서 바이너리 데이터로 변환하도록 해서 주고받았다. 이 때 사용된 규칙이 바로 MIME type이다. MIME type을 통해 ASCII 코드만 전송할 수 있었던 전자우편의 한계를 넘..

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