[Network/네트워크] HTTP

HTTP

👉🏻HTTP에 대해 설명해주세요.

• HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)이란 데이터를 주고 받기 위한 프로토콜이며, 서버/클라이언트 모델을 따릅니다.
• HTTP는 상태 정보를 저장하지 않는 Stateless의 특징과 클라이언트의 요청에 맞는 응답을 보낸 후 연결을 끊는 Connectionless의 특징을 가지고 있습니다.
• 80번 포트를 사용한다. http서버가 80번 포트에서 요청을 기다리고 있으며, 클라이언트는 80번 포트로 요청을 보낸다.
• 애플리케이션 레벨의 프로토콜/ TCP/IP위에서 작동한다.
• method, path, version, headers, body등으로 구성되어있다.

👉🏻Stateless와 Connectionless에 대해 설명해 주세요.

무상태 Stateless

• stateful은서버가 클라이언트의 이전 상태를 보존한다는 의미이다. 반대로 무상태(stateless)는 서버가 클라이언트의 이전 상태를 보존하지 않는다는 의미이다. 
• stateless는 상태를 보관하지 않으므로 클라이언트의 요청에 어느 서버가 응답해도 상관이 없다. 따라서 클라이언트의 요청이 대폭 증가해도 서버를 증설해 해결할 수 있다.
• 하지만, 이전 상태를 보존하지 않기 때문에 단순히 로그인만 보더라도 사용자가 로그인한 상태를 서버에 유지시켜 주어야 한다. 이 경우에는 브라우저 쿠키나 서버 세션 등을 사용해 상태를 유지한다.

비연결성 Connectionless

• 비연결성은 클라이언트가 서버에 요청을 하고 응답을 받으면 바로 TCP/IP 연결을 끊어 연결을 유지 하지 않는 것이다. 이를 통해 서버의 자원을 효율적으로 관리하고, 수 많은 클라이언트의 요청에도 대응할 수 있게 한다.

👉🏻왜 HTTP는 Stateless 구조를 채택하고 있을까요?

• 서버 확장성(스케일 아웃)이 좋기 때문이다.
• 무상태 프로토콜은 말 그대로 서버가 클라이언트의 상태를 보존하지 않기 때문

👉🏻HTTP Persistence Connection 이 무엇인가요?

• HTTP Connectionless의 한계를 해결하기 위한 방법이다.
• Connectionless는 연결이 끊어짐에 따라 새로 연결될 때 TCP/IP 연결을 새로 맺어야 하므로 3-way handshake에 따른 시간이 추가되며, HTML 뿐만 아니라 자바스크립트, CSS, 이미지 등 수 많은 자원이 함께 다운로드 된다는 한계가 있었다.
• 이러한 문제를 HTTP 지속 연결(Persisten Connections)로 해결했다. 지속 연결은 요청에 따라 연결이 된 이후 일정 시간 연결을 유지하거나 여러 개의 요청(HTML, 자바스크립트, 이미지 등)에 대한 응답이 다 올 때 까지 기다린 후 연결을 종료하는 것이다.

👉🏻HTTP 요청/응답 헤더

• HTTP헤더란, 클라이언트와 서버가 요청 또는 응답으로 부가적인 정보를 전송할 수 있도록 해준다.
• HTTP 헤더는 4가지 종류가 있으며 다음과 같다.
  1. General header : 요청과 응답 모두에 적용되지만 바디에서 최종적으로 전송되는 데이터와는 관련이 없는 헤더.
  2. Request header : 페치될 리소스나 클라이언트 자체에 대한 자세한 정보를 포함하는 헤더.(내가 보내는 메세지의 헤더)
  3. Response header : 위치 또는 서버 자체에 대한 정보(이름, 버전 등)와 같이 응답에 대한 부가적인 정보를 갖는 헤더.(내가 받은 메세지의 헤더)
  4. Entity header: 컨텐츠 길이나 MIME 타입과 같이 엔티티 바디에 대한 자세한 정보를 포함하는 헤더.(Entity Header는 request, response에 속해있다)

👉🏻HTTPS에 대해 설명해주세요.

• HTTPS는 HTTP에 데이터 암호화가 추가된 프로토콜이다. 즉, HTTP + SSL
• HTTP와 다르게 443번 포트를 사용, 네트워크 상에서 중간에 제3자가 정보를 볼 수 없도록 암호화를 지원한다.
• 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화를 모두 사용하면서 빠른 연산속도와 안정성을 모두 얻었다.

👉🏻HTTP vs HTTPS

• HTTP는 평문 데이터를 전송하는 프로토콜이기 때문에, HTTP로 중요한 정보를 주고 받으면 제 3자에 의해 조회될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HTTP에 암호화를 추가한 HTTPS가 탄생했다.
• HTTPS는 SSL을 얹은 HTTP라고 할 수 있다.

👉🏻HTTP와 HTTPS 동작 과정

HTTP

1. 사용자가 브라우저에 URL을 입력
2. 브라우저는 DNS를 통해 서버의 진짜 주소를 찾는다.
   *DNS: 이전까지는 우리가 IP를 이용해서 통신을 해보았다. 하지만 IP는 기억하기가 힘들고 변경될 수 있다. 그래서 DNS라는게 있다. DNS는 중간에 전화번호부같은 서버를 제공해준다. 도메인 명을 등록하고 그것을 IP주소로 바꿀 수 있다.
3. HTTP 프로토콜을 사용하여 HTTP 요청 메세지를 생성함
4. TCP/IP 연결을 통해 HTTP요청이 서버로 전송됨
5. 서버는 HTTP 프로토콜을 활용해 HTTP 응답 메세지를 생성함
6. TCP/IP 연결을 통해 요청한 컴퓨터로 전송
7. 도착한 HTTP 응답 메세지는 웹페이지 데이터로 변환되고, 웹 브라우저에 의해 출력되어 사용자가 볼 수 있게 된다.

HTTPS

• 공개키 암호화방식을 사용, 두개의 키를 가진다.
• a키로 암호화 b키로 복호화(반대)가 가능하며 두 개의 키중 하나는 공개키이고 하나는 비공개키이다.
• 비공개키는 private한 사용자가 가지고있으며 공개키는 타인에게 공개되는 키이다.
• 유저가 공개키를 이용하여 데이터를 암호화한 뒤 비공개키의 소유자에게 전달하면 비공개키의 소유자는 비공개키로 복호화하여 그 데이터를 얻는다.
• https를 이용하면 암호화/복호화의 과정 때문에 http보다 속도가 느리다는 단점이 있다.(오늘날에는 차이를 거의 못느낄 정도이긴하다.)

👉🏻HTTPS에서 인증서를 사용하는 이유는 무엇인가요?

• 대칭키 방식과 공개키 방식을 혼용하여 서버의 신원을 보증하고, 데이터 통신을 암호화하기 위해 사용한다.

👉🏻공개키(비대칭키)와 대칭키에 대해 설명해 주세요.

대칭키와 비대칭키는 양방향 암호화 방식입니다.

대칭키

• 대칭키는 암호화와 복호화에 같은 암호 키를 쓰는 알고리즘입니다.
  이는 중간에 누군가 암호 키를 가로채면 암호화된 정보가 유출될 수 있다는 단점이 있는데, 이런 문제를 보완한 새로운 방식이 공개키(비대칭키)입니다.

공개키(비대칭키)

• 공개키(비대칭키)는 암호화와 복호화할 때 키를 서로 다른 키로 사용하는 암호화 알고리즘입니다.
  타인에게 절대 노출되어서는 안되는 개인키(private key)와 공개적으로 개방되어 있는 공개키(public key)를 쌍으로 이룬 형태입니다.

👉🏻왜 HTTPS Handshake 과정에서는 인증서를 사용하는 것일까요?

• 인증서를 사용하는 이유는 안전한 통신을 보장하기 위함이다.
  인증서는 SSL/TLS 프로토콜을 사용하는데, 이 프로토콜은 암호화된 데이터를 전송하고 누가 이 데이터를 보낸지 확인하는 데 도움이 된다.

👉🏻SSL와 TLS의 차이는 무엇인가요?

• SSL이란, 서버와 클라이언트 사이에 교환되는 데이터를 암호화하여 보안을 유지하는 표준 기술이다.
  
• 1999년에 SSL 3.0의 업그레이드 버전으로 TLS 1.0이 공개되었다. 이후 SSL에서 TLS로 명칭이 변경되었으나, SSL이라는 명칭이 아직까지 보편적으로 사용되고 있어서 TLS/SSL을 혼용하여 사용한다고 한다.*추가 학습이 필요하다,,, SSL과 TLS의 차이는 명확하게 규정한 것을 찾아보지 못했다. 다만, 많은 곳에서 버전의 차이라고 설명하고있다.

👉🏻HTTP/1.1과 HTTP/2의 차이점은 무엇인가요?

HTTP/1.1

• http1.1은 1997년 나왔고, 가장 많이 사용되며, 대부분의 기능이 다 들어가있다.
• http1.1은 기본적으로 connection당 하나의 요청(과 응답)을 처리한다. -> 동시전송이 불가능하며 하나의 요청에 대한 응답이 온 후 다음 요청을 처리한다. (network latency발생)
• http pipelining이 도입되었다.
  *http pipelining: TCP안에 두 개 이상의 http 요청을 담아 network latency를 줄이는 방식
• 하지만, 정확한 구현이 힘들고 HOL(head of line) blocking(=앞선요청에 의해 뒤에 요청이 지연되는것)이 발생한다.
• RTT(round trip time)증가, (양방향 지연) -> 헤더가 크다(특히 쿠키 때문에)

HTTP/2.0

• http1.1이 느려서 버전을 개선한게 2.0이다.
• http1.1의 Connection Keep-Alive, Pipelining의 개선
• http2.0이 빨라진이유: multiplexed streams(한 connection에 여러 개의 메시지를 동시에 주고받을 수 잇음) / 요청이 커넥션 상에서 다중화 되므로 HOL Blocking이 발생x / 요청 리소스간의 의존관계를 설정 / 프로토콜 협상 메커니즘
• 클라이언트가 두번의 요청을 보낸다고 가정하면 HTTP/1.x의 경우 두개의 요청 Header에 중복 값이 존재해도 그냥 중복 전송한다. 하지만 HTTP/2에선 Header에 중복값이 존재하는 경우 Static/Dynamic Header Table 개념을 사용하여 중복 Header를 검출하고 중복된 Header는 index값만 전송하고 중복되지 않은 Header정보의 값은  Huffman Encoding 기법으로 인코딩 처리 하여 전송한다.

*HTTP/3.0

• 발전여전히진행중: TCP대신에 UDP사용, 성능개선
• http3은 QUIC라는 프로토콜 위에서 돌아가는 http인데, QUIC은 quick UDP internet connection의 약자로 UDP를 사용하는 프로토콜이다.
• tcp는 3way hand shake등 오버헤드와 HOLB등의 문제를 피할 수 없음. QUIC은 그 과정을 최적화 하는것에 초점을 두어 설계되었다.
• UDP는 데이터그램방식을 사용하는 프로코톨이기에 각각의 패킷 간 순서가 존재하지 않는 독립적인 패킷이다.
• UDP는 TCP에 비해 헤어가 많이 비어있기에, 커스터마이징할 수 있는 여지가 많고 이를 이용해 개발자가 구현을 어떻게 하냐에따라 신뢰성 확보가 달라진다.

즉, http1.1과 http2.0은 속도의 차이와 HOL 개선 사항이 가장 큰 차이라고 볼 수 있다.

👉🏻TCP의 keep-alive와 HTTP의 keep-alive의 차이는 무엇인가요?

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메서드 Method

👉🏻HTTP Method 에 대해 설명해 주세요.

메서드란, 클라이언트가 서버에 뭔가 요청을 할 때 기대하는 행동을 정의해놓은 것이다.

• GET: 리소스 조회
• POST: 요청 데이터 처리, 주로 등록에 사용
• PUT: 클라이언트에서 서버로 뭔가를 보낼 때 덮어쓰기, 리소스 대체 → 리소스를 갈아치우는 것이므로 수정에는 적합하지 않다. 리소스가 없으면 생성한다.
• PATCH: 수정(리소스 부분 변경)
• DELETE: 삭제(리소스 삭제)

👉🏻GET과 POST의 차이점은 무엇인가요?

Get

• GET은 데이터를 조회하기 위해 사용되는 방식으로 데이터를 헤더에 추가하여 전송하는 방식이다.
• URL에 데이터가 노출되므로 보안적으로 중요한 데이터를 포함해서는 안됩니다.

Post

• POST는 데이터를 추가 또는 수정하기 위해 사용되는 방식으로 데이터를 바디에 추가하여 전송하는 방식이다.
• 완전히 안전하다는 것은 아니지만 URL에 데이터가 노출되지 않아 GET 보다는 안전하다는 특징이 있다.

 

🔺HTTP 1.1 이후로, GET에도 Body에 데이터를 실을 수 있게 되었습니다. 그럼에도 불구하고 왜 아직도 이런 방식을 지양하는 것일까요?

• 보안 문제를 일으킬 수 있기 때문이다.

👉🏻POST vs PUT, PATCH

POST vs PUT

• 동일한 요청을 여러번 보내도 결과 PUT은 동일한 결과값을 유지하는 반면(멱등적이다) POST는 보낸 요청에 따라 리소스가 생성이 된다(멱등이 아니다).

PATCH와 PUT의 차이는?

• PATCH 메소드도 CRUD의 U(Update)에 속하며, PUT과 유사하지만 멱등성을 가지지 않아 동일한 요청에 다른 결과를 야기할 수 있다.
• PATCH는 PUT과는 다르게 자원의 부분을 교체한다. 즉, 모든 필드를 불러오지 않아도 일부분의 필드만 작성하여 부분 교체가 가능하다.

👉🏻멱등성이란?, HTTP Method의 멱등성에 대해 설명해 주세요.

멱등성

• 사전적 정의로, 멱등법칙(冪等法則) 또는 멱등성(冪等性, 영어: idempotent)은 수학이나 전산학에서 연산의 한 성질을 나타내는 것으로, 연산을 여러 번 적용하더라도 결과가 달라지지 않는 성질을 의미한다.
• 즉, 여러번 요청/작업을 수행해도 결과가 같음을 뜻하는데,
  이런 점에서, GET은 리소스를 조회한다는 점에서 여러 번 요청하더라도 응답이 똑같을 것이고, 반대로 POST는 리소스를 새로 생성하거나 업데이트할 때 사용되기 때문에 멱등이 아니라고 볼 수 있다.

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상태코드 Status code

👉🏻HTTP 응답코드에 대해 설명해주세요.

• 1XX (정보/조건부 응답) : 요청을 받았으며 작업을 계속한다.
• 2XX (성공) : 클라이언트가 요청한 동작을 수신하여 이해했고 승낙했으며 성공적으로 처리했음을 가리킨다.
• 3XX (리다이렉션 완료) : 클라이언트는 요청을 마치기 위해 (유저 에이전트의)추가 동작을 취해야 한다.
  
• 4XX (요청(클라이언트) 오류) : 클라이언트에 오류가 있음을 나타낸다. 즉, (클라이언트 측의)똑같은 재시도는 무조건 실패한다.
• 5XX (서버 오류) : 서버가 유효한 요청을 명백하게 수행하지 못했음을 나타낸다. (서버의 문제이기 때문에 재시도하면 성공할 수도 있음)

👉🏻200(ok) 와 201(created) 의 차이에 대해 설명해 주세요.

• 200 : 성공적으로 처리했을 때 쓰인다. 가장 일반적으로 볼 수 있는 HTTP 상태
• 201 : POST 나 PUT 으로 게시물 작성이나 회원 가입 등의 새로운 데이터를 서버에 생성하는(쓰는, 넣는) 작업이 성공했을 때 반환하는 것

👉🏻401(Unauthorized) 와 403(Forbidden)은 의미적으로 어떤 차이가 있나요?

401

• 상태: 클라이언트가 인증되지 않았거나, 유효한 인증 정보가 부족하여 요청이 거부됨
• 예시: 사용자가 로그인되지 않은 경우

403

• 상태: 서버가 해당 요청을 이해했지만, 권한이 없어 요청이 거부됨
• 예시: 사용자가 권한이 없는 요청을 하는 경우

🔺pre-defined 가 안 된 status code?

정의되지않은 상태코드? 무슨 의미인건지 모르겠다