CS Repo/HTTP 완벽 가이드

웹 서버

조금씩 차근차근 2025. 4. 4. 16:32

본 내용은 "HTTP 완벽 가이드" 내용을 참고하여 기록한 정리본입니다.

웹 서버

일반적으로 웹 서버는 HTML, CSS, JS, 이미지 등 정적 파일을 제공하는 역할로 많이 알려져 있지만, 동적 콘텐츠와 애플리케이션 로직을 제공하기 위해 다른 프로세스나 내부 모듈과 연동하기도 한다.

또한 SSL/TLS 암호화 같은 보안 계층을 고려하거나, 가상 호스팅을 통해 여러 사이트를 한 서버에서 운영하는 등 부가적인 기능을 수행한다.

주요 키워드

커넥션 아키텍처
docroot
응답 메시지 생성 방식
리다이렉션 방식

웹 서버의 종류

다목적 소프트웨어 웹 서버
- 아파치
- Nginx
임베디드 웹 서버
- Mongoose
- GoAhead WebServer

진짜 웹 서버가 하는 일

웹 서버는 기본적으로, 다음과 같은 7단계의 뼈대를 기반으로 동작한다.

클라이언트 커넥션 수락
요청 받기
요청 처리하기
리소스에 접근하기
응답 생성하기
응답 보내기
트랜잭션을 로그로 남기기

웹 서버가 단순히 정적 파일만 반환하는 것이 아니라, 실제로는 어떻게 동작하는지를 7단계로 나누어 살펴보자.

1단계: 클라이언트 커넥션 수락

하는 일

새 커넥션 다루기

TCP 커넥션에서 IP 주소를 추출
클라이언트가 누군지 확인
새 커넥션을 커넥션 목록에 추가
커넥션에서 오가는 데이터를 지켜보기 위한 준비
커넥션을 언제든 닫을 수 있도록 준비

클라이언트 정보 식별

클라이언트의 호스트 명 식별
- Reverse DNS 를 통해, 클라이언트의 IP주소를 클라이언트의 호스트 명으로 변환
- 클라이언트 호스트 명을 사용
  - 접근 제어
  - 로깅
- hostname lookup은 매우 느린 작업
  - 꺼두는게 좋음
  - 혹시 다른 기능에 의해, hostname lookup이 동작하지 않도록 주의
  - https://d2.naver.com/helloworld/4744401

ident를 통해 클라이언트 사용자 알아내기
- 조직 내부에서만 잘 쓰인다.
- 공공 인터넷에서는 잘 안쓰인다.
- 이유
  - identd 신원확인 프로토콜 데몬 소프트웨어가 실행되어야 한다.
  - HTTP 트랜잭션이 지연된다.
  - 방화벽이 ident 트래픽을 차단함
  - ident 프로토콜은 안전하지 않음
  - ident 프로토콜은 가상 ip주소를 잘 지원하지 않음
  - 프라이버시 침해 우려

2단계: 요청 메시지 수신

하는 일

메시지의 내부 표현
메시지는 웹 서버가 다루기 쉽도록 내부 자료구조에 저장한다.

커넥션 입력/출력 처리 아키텍처의 종류

블로킹 스레드 모델

단일 스레드 웹 서버
- 한번에 하나의 요청을 처리
- 처리 도중에 다른 모든 커넥션은 무시
- 테스트용

멀티 프로세스/멀티 스레드 웹 서버
- 커넥션마다 프로세스/스레드 할당
- 여러개의 프로세스 혹은 스레드 할당
- 메모리 낭비 심함
- 스레드가 블로킹되면, 그냥 낭비되고 대기됨

논-블로킹 스레드 모델

Multiplexed I/O 웹 서버
- 한개의 스레드가 여러개의 커넥션 할당

다중 멀티스레드 I/O 웹 서버
- 멀티 스레드 + 멀티플렉스 웹 서버

참고) Tomcat/Netty 와 같은 HTTP 요청 레벨 스레드 모델이 아님

"TCP 커넥션"을 어떻게 다룰 것인가에 관한 모델
요즘은 Tomcat 도 커넥션 관리는 Non-Blocking 스레드 모델을 이용함
- (구) BIO Connector
- NIO Connector

3단계: 요청 처리

책의 다른 부분에서 다룰 예정

4단계: 리소스의 매핑과 접근

리소스 매핑

Docroot을 이용한 리소스 매핑

웹 서버 파일 시스템의 특별한 폴더를 웹 콘텐츠를 위해 예약해두는 것
Document Root
탐색 방법
- 요청 메시지에서 URI를 가져옴
- docroot 뒤에 붙임

예시
- docroot: /usr/local/httpd/files 로 지정되어있다 가정
- URI: /specials/saw-blade.gif
- 웹서버의 탐색 디렉토리: /usr/local/httpd/files/specials/saw-blade.gif
- docroot를 벗어나서, 외부 파일 시스템이 노출되지 않도록 주의
  - http://www.joes-hardware.com/../

가상 호스팅된 docroot
- 다음과 같이 가상 호스팅으로 docroot를 다르게 하고 싶을 경우

다음과 같이, 가상 호스팅 별 서로 다른 docroot를 지정하여 리소스를 매핑할 수 있다.

위처럼, 가상 호스팅 뿐만 아니라, 사용자 별로 다른 docroot를 갖게 할 수도 있다.

사용자 별로 다른 docroot 갖게 하는 방법
- 보통 /~ 로 시작하는 경로가 개인 문서 루트를 가리킴

디렉터리 목록을 이용한 리소스 매핑

요청한 경로가 파일이 아닌, 디렉토리를 가리키는 경우
처리 방식 3가지
- 에러 반환
- 디렉토리 대신, 해당 디렉토리 내 /index.html 반환
- 디렉토리를 탐색해서, 그 내용을 담은 HTML 페이지를 반환
  - DirectoryIndex 설정 지시자 사용
  - DirectoryIndex index.html index.htm home.html home.htm index.cgi
디렉토리 index 파일 자동 생성을 끌 수도 있음
- Options -Indexes

동적 콘텐츠 리소스 매핑

CGI
- 간단한 서버사이드 애플리케이션을 실행하기 위한 인터페이스
WAS 프레임워크를 쓰자
- MS 액티브 서버 페이지
- 자바 서블릿

서버 사이드 인클루드(SSI)

동적으로 HTML 페이지에 "특정 정보를 포함" 시키는 간단한 기술
단순한 텍스트 치환 정도만 지원
- 동적으로 복잡한 로직을 처리하긴 힘듬

접근 제어

12장 참고

5단계: 응답 만들기

응답 엔티티의 구성

Content-Type 헤더
Content-Length 헤더
응답 바디

MIME 타입 결정 방법

mime.types

mime.types 테이블을 탐색해서 찾는다.
가장 흔한 방법이다.

매직 타이핑

파일의 내용을 검사
알려진 패턴에 대한 테이블(매직 파일)에 해당하는 패턴이 있는지 찾아봄
파일이 표준 확장자 없이 이름 지어진 경우에 유용

유형 명시

특정 파일이나 디렉터리 안의 파일들에 대하여
파일 확장자나 내용에 상관없이, 어떤 MIME 타입을 갖게 강제함

유형 협상

사용하기 가장 좋은 형식을 협상을 통해 결정
Content Negotiation 참조

리다이렉션의 사용처

영구히 리소스가 옮겨진 경우

리소스가 새 URL이 부여되거나
새로운 위치로 옮겨졌거나
이름이 바뀌었을 때
사용 응답
- 301 Moved PErmanently

임시로 리소스가 옮겨진 경우

나중에 URL로 돌아올 수 있도록
사용 응답
- 302
- 303
- 307

URL Augmentation

문맥 정보를 포함시키기 위해
트랜잭션 간 상태를 유지시키기 위해
URL에 추가적인 상태를 추가시켜 리다이렉션시킴
예시: URL 뒤에 새로운 임시 토큰을 추가한 형태로 리다이렉션
사용 응답
- 302
- 303
- 307

로드 밸런싱

부하가 덜 걸린 서버로 리다이렉션
사용 응답
- 302
- 303
- 307

친밀한 다른 서버가 있을 때

적절한 응답을 해줄 수 있는 다른 서버가 있을 때
사용 응답
- 302
- 303
- 307

디렉터리 이름 정규화

맨 뒤 "/" 빠뜨렸을 경우
맨 뒤에 "/" 추가해서 리다이렉션
- 상대경로가 정상적으로 동작할 수 있도록

6단계: 응답 보내기

커넥션 관리
4장 참고

7단계: 로깅

21장 참고
일반적으로 이벤트를 이용해 비동기로 기록