[HTTP/네트워크] HTTP,AJAX,SSR,CSR

Chapter1-1. 클라이언트 - 서버 아키텍처

 

상품 정보 같은 리소스가 존재하는 곳과 리소스를 사용하는 앱을 분리시킨 것을 2티어 아키텍처, 또는 클라이언트-서버 아키텍처라고 부릅니다. 리소스를 사용하는 앱이 바로 "클라이언트", 리소스를 제공(serve)하는 곳은 "서버"라고 부릅니다.

클라이언트(client, 손님)와 서버(server, 서빙하는 사람)라는 단어의 어원을 떠올리면 보다 이해가 쉽습니다. 리소스에 접근하려는 앱은 카페로 치면 손님과 같습니다. 손님은 아메리카노를 마시기 위해 리소스를 가지고 있는 점원에게 요청해야 합니다. 손님의 요청에 따라 점원은 리소스를 담아 응답합니다. 이처럼 클라이언트와 서버는 요청과 응답을 주고받는 관계입니다. 클라이언트-서버 아키텍처에서는 요청이 선행되고 그 후에 응답이 옵니다.

일반적으로 서버는 리소스를 전달해 주는 역할만 담당합니다. 리소스를 저장하는 공간을 별도로 마련해 두는데 이 공간을 "데이터베이스"라고 부릅니다. 데이터베이스는 창고와 같은 역할을 합니다. 이처럼 기존 2티어 아키텍처에 데이터베이스가 추가된 형태를 3티어 아키텍처라고 부릅니다.

Chapter1-2. 클라이언트 - 서버 통신과 API

 

클라이언트와 서버 간의 통신을 알아보려면, 먼저 프로토콜이라는 개념을 이해해야 합니다. 프로토콜은 통신 규약, 즉 약속입니다. 손님이 주문을 받는 사람에게 대뜸 찾아가 외계어로 주문을 할 수 없듯, 주문을 하기 위해서는 꼭 지켜야 하는 약속이 몇 가지 존재합니다. 웹 애플리케이션 아키텍처에서는 클라이언트와 서버가 서로 HTTP라는 프로토콜을 이용해서 서로 대화를 나눕니다. HTTP를 이용해 주고받는 메시지는 "HTTP 메시지"라고 부릅니다.

 

 

API는 Application Programming Interface의 약자이며, Interface의 사전적 의미는 "의사소통이 가능"하도록 만들어진 "접점"을 의미합니다. 이 의미에 따르면, 메뉴판도 인터페이스라고 볼 수 있습니다. 다만 API는 앱이 요청할 수 있고 프로그래밍 가능한 인터페이스라는 점이 다릅니다. 뒤에서 적절한 비유와 예제로 설명하겠습니다.

쉽게 스타벅스를 예를 들어 생각해 보면, 메뉴판과 같은 역할을 한다고 볼 수 있습니다. 클라이언트가 스타벅스가 제공하는 자원의 종류(아메리카노, 콜드브루, 프라푸치노 등)를 모른다고 가정할 경우, 엉뚱한 메뉴(예를 들어 설렁탕)를 시키지 않도록 도와주어야 합니다. 스타벅스가 "고객님은 콜드브루, 아메리카노와 같은 메뉴를 주문할 수 있습니다" 라고 메뉴판을 만들어 놓았기 때문에, 우리는 이에 맞게 적절한 요청("아메리카노 주세요!")을 할 수가 있는 것이죠.

 

Chapter2. 브라우저의 작동 원리(보이지 않는 곳)

file://, http://, https://	scheme	통신 프로토콜
127.0.0.1, www.google.com	hosts	웹 페이지, 이미지, 동영상 등의 파일이 위치한 웹 서버, 도메인 또는 IP
:80, :443, :3000	port	웹 서버에 접속하기 위한 통로
/search, /Users/username/Desktop	url-path	웹 서버의 루트 디렉토리로부터 웹 페이지, 이미지, 동영상 등의 파일이 위치까지의 경로
q=JavaScript	query	웹 서버에 전달하는 추가 질문

URI의 구성요소는 scheme, hosts, url-path, query, fragment이고 URL의 구성요소는 scheme, hosts, url-path로 URI가 URL을 포함하는 상위개념입니다.

Chapter2-1. 크롬 브라우저 에러 읽기

웹페이지 대신 '앗, 이런!' 에러 페이지 또는 다른 에러 메시지가 표시된다면, Chrome 브라우저가 웹 페이지를 로드하는 데에 문제가 발생한 경우입니다. 이 경우 페이지가 느리게 로드되거나, 열리지 않을 수도 있습니다.

다음 에러 메시지가 나타난다면, 페이지를 여는 중에 문제가 발생했다는 뜻입니다.

"Aw, Snap!" ("앗, 이런!")	Chrome 브라우저에서 페이지를 로드하는 데 문제가 발생했습니다.
ERR_NAME_NOT_RESOLVED	호스트 이름(웹 주소)이 존재하지 않습니다.
ERR_INTERNET_DISCONNECTED	사용 중인 기기가 인터넷에 연결되지 않았습니다.
ERR_CONNECTION_TIMED_OUT ERR_TIMED_OUT	페이지에 연결하는 데 시간이 너무 오래 걸립니다. 인터넷 연결이 너무 느리거나, 웹페이지에 접속한 사용자가 많아서 발생할 수 있습니다.
ERR_CONNECTION_RESET	웹페이지 연결을 방해하는 요소가 어딘가에 발생했습니다.
ERR_NETWORK_CHANGED	웹페이지를 로드하는 중에 기기의 네트워크 연결이 해제되었거나, 새로운 네트워크에 연결되었습니다.
ERR_CONNECTION_REFUSED	웹페이지에서 Chrome 브라우저의 연결을 허용하지 않았습니다.
ERR_CACHE_MISS	웹페이지로부터 이전에 입력한 정보를 다시 한번 제출하도록 요청받았습니다.
ERR_EMPTY_RESPONSE	웹페이지에서 데이터를 전혀 전송하지 않았으며, 데이터를 전송할 서버가 다운되었을 수 있습니다.
ERR_SSL_PROTOCOL_ERROR	페이지에서 전송된 데이터를 Chrome 브라우저가 해석하지 못했습니다.
ERR_BAD_SSL_CLIENT_AUTH_CERT	클라이언트 인증서(은행 또는 회사 내부 웹사이트 등)에 오류가 발생하여 웹페이지에 로그인할 수 없습니다.

Chapter3. HTTP

Chapter3-1. HTTP Messages

HTTP Messages

HTTP Messages는 클라이언트와 서버 사이에서 데이터가 교환되는 방식입니다. HTTP Messages에는 다음과 같은 두 가지 유형이 있습니다.

• 요청(Requests)
• 응답(Responses)

HTTP Messages는 몇 줄의 텍스트 정보로 구성됩니다. 그러나 개발자는 이런 메시지를 직접 작성할 필요가 거의 없습니다. 구성 파일, API, 기타 인터페이스에서 HTTP Messages를 자동으로 완성합니다.

 

Chapter3-2. HTTP Requests

HTTP Requests

Start line

HTTP Requests는 클라이언트가 서버에게 보내는 메시지입니다. Start line에는 세 가지 요소가 있습니다.

1. 수행할 작업(GET, PUT, POST 등)이나 방식(HEAD or OPTIONS)을 설명하는 HTTP method를 나타냅니다. 예를 들어 GET method는 리소스를 받아야 하고, POST method는 데이터를 서버로 전송합니다.
2. 요청 대상(일반적으로 URL이나 URI) 또는 프로토콜, 포트, 도메인의 절대 경로는 요청 컨텍스트에 작성됩니다. 이 요청 형식은 HTTP method 마다 다릅니다.
   • origin 형식 : '?'와 쿼리 문자열이 붙는 절대 경로입니다. GET, POST, HEAD, OPTIONS 등의 method와 함께 사용합니다. POST / HTTP 1.1 GET /background.png HTTP/1.0 HEAD /test.html?query=alibaba HTTP/1.1 OPTIONS /anypage.html HTTP/1.0
   • absolute 형식 : 완전한 URL 형식으로, 프록시에 연결하는 경우 대부분 GET method와 함께 사용합니다. GET http://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Messages HTTP/1.1
   • authority 형식 : 도메인 이름과 포트 번호로 이루어진 URL의 일부분 입니다. HTTP 터널을 구축하는 경우, CONNECT와 함께 사용할 수 있습니다. CONNECT developer.mozilla.org:80 HTTP/1.1
   • asterisk 형식 : OPTIONS 와 함께 별표(*) 하나로 서버 전체를 표현합니다. OPTIONS * HTTP/1.1
3. HTTP 버전에 따라 HTTP message의 구조가 달라집니다. 따라서 start line에 HTTP 버전을 함께 입력합니다.

Headers

요청의 Headers는 기본 구조를 따릅니다. 헤더 이름(대소문자 구분이 없는 문자열), 콜론( : ), 값을 입력합니다. 값은 헤더에 따라 다릅니다. 여러 종류의 헤더가 있고, 다음과 같이 그룹을 나눌 수 있습니다.

• General headers : 메시지 전체에 적용되는 헤더로, body를 통해 전송되는 데이터와는 관련이 없는 헤더입니다.
• Request headers : fetch를 통해 가져올 리소스나 클라이언트 자체에 대한 자세한 정보를 포함하는 헤더를 의미합니다. User-Agent, Accept-Type, Accept-Language와 같은 헤더는 요청을 보다 구체화합니다. Referer처럼 컨텍스트를 제공하거나 If-None과 같이 조건에 따라 제약을 추가할 수 있습니다.
• Representation headers : 이전에는 Entity headers로 불렀으며, body에 담긴 리소스의 정보(콘텐츠 길이, MIME 타입 등)를 포함하는 헤더입니다.
• 

Body

요청의 본문은 HTTP messages 구조의 마지막에 위치합니다. 모든 요청에 body가 필요하지는 않습니다. GET, HEAD, DELETE, OPTIONS처럼 서버에 리소스를 요청하는 경우에는 본문이 필요하지 않습니다. POST나 PUT과 같은 일부 요청은 데이터를 업데이트하기 위해 사용합니다. body는 다음과 같이 두 종류로 나눌 수 있습니다.

• Single-resource bodies(단일-리소스 본문) : 헤더 두 개(Content-Type과 Content-Length)로 정의된 단일 파일로 구성됩니다.
• Multiple-resource bodies(다중-리소스 본문) : 여러 파트로 구성된 본문에서는 각 파트마다 다른 정보를 지닙니다. 보통 HTML form과 관련이 있습니다.

 

Chapter3-3. HTTP Responses

HTTP Responses

Status line

HTTP Responses는 서버가 클라이언트에게 보내는 메시지입니다. 응답의 첫 줄을 Status line이라고 부르며, 다음의 정보를 포함합니다.

1. 현재 프로토콜의 버전(HTTP/1.1)
2. 상태 코드 - 요청의 결과를 나타냅니다. (ex. 200, 302, 404 등)
3. 상태 텍스트 - 상태 코드에 대한 설명

Status line의 한 예시로 HTTP/1.1 404 Not Found가 있습니다.

Headers

응답에 들어가는 HTTP headers는 요청 헤더와 동일한 구조를 가지고 있습니다. 대소문자 구분 없는 문자열, 콜론(:), 값을 입력합니다. 값은 헤더에 따라 다릅니다. 요청의 헤더와 마찬가지로 몇 그룹으로 나눌 수 있습니다.

• General headers : 메시지 전체에 적용되는 헤더로, body를 통해 전송되는 데이터와는 관련이 없는 헤더입니다.
• Response headers : 위치 또는 서버 자체에 대한 정보(이름, 버전 등)와 같이 응답에 대한 부가적인 정보를 갖는 헤더로, Vary, Accept-Ranges와 같이 상태 줄에 넣기에는 공간이 부족했던 추가 정보를 제공합니다.
• Representation headers : 이전에는 Entity headers로 불렀으며, body에 담긴 리소스의 정보(콘텐츠 길이, MIME 타입 등)를 포함하는 헤더입니다.
• 

Body

응답의 본문은 HTTP messages 구조의 마지막에 위치합니다. 모든 응답에 body가 필요하지는 않습니다. 201, 204와 같은 상태 코드를 가지는 응답에는 본문이 필요하지 않습니다. 응답의 body는 다음과 같이 두 종류로 나눌 수 있습니다.

• Single-resource bodies(단일-리소스 본문) :
  • 길이가 알려진 단일-리소스 본문은 두 개의 헤더(Content-Type, Content-Length)로 정의합니다.
  • 길이를 모르는 단일 파일로 구성된 단일-리소스 본문은 Transfer-Encoding이 chunked 로 설정되어 있으며, 파일은 chunk로 나뉘어 인코딩되어 있습니다.
• Multiple-resource bodies(다중-리소스 본문) : 서로 다른 정보를 담고 있는 body입니다.

Chapter4. 브라우저의 작동 원리 (보이는 곳)

Chapter4-1. SPA를 만드는 기술: AJAX

AJAX는 Asynchronous JavaScript And XMLHttpRequest의 약자로, JavaScript, DOM, Fetch, XMLHttpRequest, HTML 등의 다양한 기술을 사용하는 웹 개발 기법이다.

AJAX의 가장 큰 특징은, 웹 페이지에 필요한 부분에 필요한 데이터만 비동기적으로 받아와 화면에 그려낼 수 있다는 것이다.

웹페이지의 html에 의해서 유저에게 필요한 페이지가 렌더링  되지만, 딱 한 부분만큼은 html에 작성된 대로 유저가 사용하는 것이 아니라, 유저의 요구에 따라 반응하며 변화하는 부분이 존재하는데 그 부분이 바로 검색창이다. 검색창에 한 글자를 입력할 때마다, 해당 글자로 시작하는 단어들을 서버로부터 받아와, 추천검색어로 보여주게 되고 검색창에서는 필요한 데이터만 비동기적으로 받아와 렌더링 되며, 여기에 AJAX가 사용된다.

3. AJAX의 장점

• 서버에서 HTML을 완성하여 보내주지 않아도 웹페이지를 만들 수 있다.
• 이전에는 서버에서 HTML을 완성하여 보내주어야 화면에 렌더링을 할 수 있었지만 AJAX를 사용하면 필요한 데이터를 비동기적으로 가져와 화면의 일부만 업데이트하여 렌더링 할 수 있다.
• 유저 중심 애플리케이션 개발
• 필요한 일부분만 렌더링하기 때문에 빠르고 더 많은 상호작용이 가능한 애플리케이션을 만들 수 있다.
• 필요한 데이터를 텍스트 형태(JSON, XML 등)로 보내면 되기 때문에 비교적 데이터의 크기가 작다.
• 대역폭: 네트워크 통신 한 번에 보낼 수 있는 데이터의 크기

 

4. AJAX의 단점

• Search Engine Optimization(SEO)에 불리
• AJAX 방식의 웹 애플리케이션은 한 번 받은 HTML을 렌더링 한 후, 서버에서 비동기적으로 필요한 데이터를 가져와 그려내기 때문에 처음 받는 HTML 파일에는 데이터를 채우기 위한 틀만 작성되어 있는 경우가 많고 검색 사이트에서는 전 세계 사이트를 돌아다니며 각 사이트의 모든 정보를 긁어와 사용자에게 검색 결과로 보여주는데 AJAX 방식의 웹 애플리케이션의 HTML 파일은 뼈대만 있고 데이터는 없기 때문에 사이트의 정보를 긁어가기 어렵다.
• 일반적으로 사용자는 뒤로가기 버튼을 누르면 이전 상태로 돌아갈 거라고 생각하지만, AJAX에서는 이전 상태를 기억하지 않기 때문에 사용자가 의도한 대로 동작하지 않는다. 따라서 뒤로가기 등의 기능을 구현하기 위해서는 별도로 History API를 사용해야 한다.

Chapter4-2. SSR과 CSR

SSR

SSR은 Server Side Rendering의 줄임말로 웹 페이지를 브라우저에서 렌더링하는 대신에 서버에서 렌더링한다. 브라우저가 서버의 URI로 GET 요청을 보내면, 서버는 정해진 웹 페이지 파일을 브라우저로 전송하고 서버의 웹 페이지가 브라우저에 도착하면 완전히 렌더링된다. 서버에서 웹 페이지를 브라우저로 보내기 전에 서버에서 완전히 렌더링했기 때문에 Server Side Rendering 이라고 한다. 웹 페이지의 내용에 데이터베이스의 데이터가 필요한 경우, 서버는 데이터베이스의 데이터를 불러온 다음, 웹 페이지를 완전히 렌더링 된 페이지로 변환한 후에 브라우저에 응답으로 보내는데, 웹 페이지를 살펴보던 사용자가 브라우저의 다른 경로로 이동하면 어떻게 될까? 브라우저가 다른 경로로 이동할 때마다 서버는 같은 작업을 다시 수행하게 된다.

CSR

CSR은 Client Side Rendering 을 의미한다. 일반적으로 CSR은 SSR의 반대로 여겨지고. CSR은 클라이언트에서 페이지를 렌더링한다. 웹 개발에서 사용하는 대표적인 클라이언트는 웹 브라우저이다. 브라우저의 요청을 서버로 보내면 서버는 웹 페이지를 렌더링하는 대신, 웹 페이지의 골격이 될 단일 페이지(Single Page)를 클라이언트에 보내는데, 이때 서버는 웹 페이지와 함께 JavaScript 파일을 보낸다. 클라이언트가 웹 페이지를 받으면, 웹 페이지와 함께 전달된 JavaScript 파일은 브라우저의 웹 페이지를 완전히 렌더링 된 페이지로 바꾸게된다. 웹 페이지에 필요한 내용이 데이터베이스에 저장된 데이터인 경우에는 어떻게 해야 할까? 브라우저는 데이터베이스에 저장된 데이터를 가져와서 웹 페이지에 렌더링을 해야 한다. 이를 위해 Fetch와 같은 API가 사용된다. 브라우저가 다른 경로로 이동하면 어떻게 될까? CSR에서는 SSR과 다르게, 서버가 웹 페이지를 다시 보내지 않는다. 브라우저는 브라우저가 요청한 경로에 따라 페이지를 다시 렌더링하고 이때 보이는 웹 페이지의 파일은 맨 처음 서버로부터 전달받은 웹 페이지 파일과 동일한 파일이다.

 

SSR, CSR차이점

SSR과 CSR의 주요 차이점은 페이지가 렌더링되는 위치이다. SSR은 서버에서 페이지를 렌더링하고, CSR은 브라우저(클라이언트)에서 페이지를 렌더링한다. CSR은 사용자가 다른 경로를 요청할 때마다 페이지를 새로고침 하지 않고, 동적으로 라우팅을 관리한다.

SSR 사용

• SEO(Search Engine Optimization) 가 우선순위인 경우, 일반적으로 SSR(Server Side Rendering) 을 사용한다.
• 웹 페이지의 첫 화면 렌더링이 빠르게 필요한 경우, 단일 파일의 용량이 작은 SSR 이 적합하다.
• 웹 페이지가 사용자와 상호작용이 적은 경우, SSR 을 활용할 수 있다.

CSR 사용

• SEO 가 우선순위가 아닌 경우, CSR을 이용할 수 있다.
• 사이트에 풍부한 상호 작용이 있는 경우, CSR 은 빠른 라우팅으로 강력한 사용자 경험을 제공한다.
• 웹 애플리케이션을 제작하는 경우, CSR을 이용해 더 나은 사용자 경험(빠른 동적 렌더링 등)을 제공할 수 있다.