HTTP(HyperText Transfer Protocol)

웹 브라우저와 웹 서버가 HTML, 이미지, JSON 등 다양한 데이터를 주고받기 위해 사용하는 애플리케이션 계층 프로토콜이다.

역사

단순한 텍스트 전송에서 시작해, 성능 최적화와 보안 강화를 목적으로 지속적으로 발전해왔다.

버전	연도	특징 및 주요 개선점	전송 계층
HTTP/0.9	1991	GET 메서드만 지원, 헤더 없음, HTML만 전송 가능	TCP
HTTP/1.0	1996	헤더 도입, 상태 코드 추가, Content-Type 지원(멀티미디어 전송 가능)	TCP
HTTP/1.1	1997	현재 가장 널리 쓰임. 지속 연결(Keep-Alive), 파이프라이닝, 캐시 제어 향상	TCP
HTTP/2	2015	성능 개선 목적. 멀티플렉싱(한 커넥션으로 동시 전송), 헤더 압축(HPACK), 서버 푸시	TCP
HTTP/3	2022	QUIC 프로토콜 기반. TCP의 구조적 문제(HOL Blocking) 해결, 핸드셰이크 최소화	UDP (QUIC)

HTTP/3와 UDP

HTTP/3는 TCP가 아닌 UDP 기반의 QUIC 프로토콜을 사용한다.

• TCP는 패킷 하나만 유실되어도 전체 데이터 처리가 중단되는 HOL(Head of Line) Blocking 문제가 발생

• UDP를 튜닝하여 신뢰성을 확보하면서도 위 문제를 해결하고 연결 수립 속도 단축

HTTP 특징

• 클라이언트-서버 구조: 리소스를 요청하는 클라이언트와 리소스를 제공하는 서버로 분리

• 무상태(Stateless): 서버가 클라이언트의 이전 상태를 보존하지 않음

  • 장점: 서버 확장성이 높음

  • 단점: 로그인 유지 등을 위한 쿠키나 세션 같은 별도의 기술 필요

• 비연결성(Connectionless): 기본적으로 요청을 처리한 후 연결을 끊어 리소스를 절약

  • 매 요청마다 TCP 연결을 새로 맺는 오버헤드를 줄이기 위해 HTTP/1.1부터는 Keep-Alive를 통해 연결을 유지하는 기능 도입

전송 방식

데이터의 크기와 성격에 따라 다양한 전송 방식을 사용한다.

전송 방식	사용 헤더	설명
단순 전송	Content-Length	데이터의 전체 크기를 미리 알고 있을 때 사용하며, 한 번에 전송
압축 전송	Content-Encoding	gzip 등으로 데이터를 압축하여 전송량 절감
분할 전송	Transfer-Encoding: chunked	용량이 큰 데이터를 전송할 때, 전체 크기를 모르더라도 조금씩 쪼개서(Chunk) 전송
범위 전송	Range, Content-Range	데이터의 일부분만 요청하거나 응답한

요청과 응답 메시지 구조

HTTP 통신은 명확한 텍스트 기반의 메시지 구조를 가진다.

[Start Line]     HTTP/1.1 200 OK
[Headers]        Content-Type: application/json
                 Content-Length: 34
[Empty Line]     (헤더와 바디의 구분)
[Message Body]   { "username": "user1" }

• Start Line: 요청 라인(메서드, 경로, 버전) 또는 상태 라인(버전, 상태 코드, 문구)

• Headers: HTTP 전송에 필요한 메타 데이터

• Body: 실제 전송할 데이터 (HTML, 이미지, JSON 등)

Content Negotiation

클라이언트가 서버에게 어떤 컨텐츠를 원하는지 알려주는 기능으로, , 서버가 그에 맞춰 가장 적절한 형태의 리소스를 제공하는 메커니즘이다.

• 클라이언트는 request message에 Accept* 헤더 필드를 사용하여 요청

• 서버는 response message에 Content* 헤더 필드를 사용하여 응답

• 언어 태그(Accept-Language) / 문자셋(Accept-Charset) / 인코딩(Accept-Encoding) / 미디어 타입(Accept) 등을 사용

• 0 ~ 1 사이의 Quality Value(QValue)를 사용하여 우선순위를 나타냄(Accept-Language: ko-KR, en-US;q=0.9, en;q=0.8)

Status Code

request에 대한 서버의 응답 상태를 나타내는 세 자리 숫자 코드로 구성되어 있으며, 응답 상태를 크게 5가지로 분류할 수 있다.

code	class	description
1xx	information	리퀘스트를 받아들여 처리 중
2xx	success	리퀘스트 정상 처리
3xx	redirection	리퀘스트를 완료하려면 추가 행동 필요
4xx	client error	리퀘스트 이해 불가능
5xx	server error	서버가 리퀘스트 처리 실패

자세한 내용은 HTTP Status 참고

MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)

본래 이메일 전송을 위해 만들어졌으나, 현재는 웹에서 전송되는 모든 데이터의 형식을 명시하기 위해 Content-Type 헤더에 기재된다.

• 이미지 등의 바이너리 데이터를 아스키(ASCII) 문자열에 인코딩하는 방법과 데이터 종류를 나타내는 방법 등을 규정

• 확장 사양에 있는 멀티파트(Multipart)라고 하는 여러 다른 종류의 데이터를 수용하는 방법 사용

• HTTP도 멀티파트에 대응하고 있어 하나의 메시지 바디 내부에 여러 엔티티를 포함시킬 수 있음

• 전송 방식

  • text/html: HTML 문서

  • application/json: JSON 데이터 (API 통신 표준)

  • image/png, image/jpeg: 이미지 파일

  • multipart/form-data: HTML Form을 통해 파일과 텍스트 데이터를 함께 전송할 때 사용. 각 파트마다 경계(Boundary)로 구분하여 전송한다.

참고자료

• HTTP 완벽 가이드

• 모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식

• 그림으로 배우는 HTTP & Network Basic