HTTP와 TCP, 웹 소켓

인터넷을 통해 데이터를 전송하는 데 사용되는 다양한 프로토콜 중에서 HTTP, TCP, 그리고 웹소켓은 가장 중요한 세 가지이다.

1. HTTP (HyperText Transfer Protocol)

정의

HTTP(HyperText Transfer Protocol)는 월드 와이드 웹에서 하이퍼텍스트 문서를 전송하기 위한 프로토콜이다. 웹 브라우저와 웹 서버 간의 통신을 담당하며, 클라이언트-서버 모델을 따른다.

작동 방식

HTTP는 요청-응답(request-response) 모델을 기반으로 작동한다. 클라이언트(웹 브라우저)가 서버에 요청을 보내면, 서버는 요청을 처리하고 적절한 응답을 클라이언트에게 보낸다.

주요 특징

• 무상태성(Stateless): HTTP는 각 요청이 독립적이며, 이전 요청의 상태를 저장하지 않는다. 이를 해결하기 위해 쿠키와 세션이 사용된다.
• 메서드: 주로 사용되는 HTTP 메서드로는 GET(데이터 요청), POST(데이터 전송), PUT(데이터 갱신), DELETE(데이터 삭제) 등이 있다.
• URI: 각 자원은 고유한 URI(Uniform Resource Identifier)로 식별된다.

 

2. TCP (Transmission Control Protocol)

정의

TCP(Transmission Control Protocol)는 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공하는 프로토콜이다. 인터넷 프로토콜 스위트의 핵심 프로토콜 중 하나로, 패킷 스위칭 네트워크에서 데이터를 전송하는 데 사용된다.

작동 방식

TCP는 연결 지향(connection-oriented) 프로토콜이다. 데이터 전송 전에 송신자와 수신자 간에 연결이 설정되며, 데이터가 정확히 전송되었는지 확인한다.

주요 특징

• 신뢰성: TCP는 데이터 전송 중 손실된 패킷을 재전송하여 신뢰성을 보장한다.
• 순서 보장: 데이터 패킷이 전송된 순서대로 도착하도록 보장한다.
• 흐름 제어: 송신자가 수신자의 처리 속도에 맞춰 데이터를 전송할 수 있도록 조절한다.
• 혼잡 제어: 네트워크 혼잡을 방지하기 위해 데이터 전송 속도를 조절한다.

예시

TCP는 HTTP와 같은 고수준 프로토콜의 기반이 된다. 예를 들어, 웹 브라우저가 웹 서버에 페이지를 요청할 때 TCP 연결이 먼저 설정된다.

3. 웹소켓 (WebSocket)

정의

웹소켓(WebSocket)은 웹 브라우저와 서버 간의 양방향 통신을 위한 프로토콜이다. HTTP와는 달리, 지속적인 연결을 유지하여 실시간 통신을 가능하게 한다.

작동 방식

웹소켓은 HTTP 연결을 업그레이드하여 웹소켓 연결로 전환한다. 한 번 연결이 설정되면, 클라이언트와 서버는 서로 데이터를 자유롭게 주고받을 수 있다.

주요 특징

• 양방향 통신: 클라이언트와 서버 모두 데이터를 보낼 수 있다.
• 저지연성: 실시간 데이터 전송에 적합하며, 지연 시간이 적다.
• 지속적인 연결: 연결이 설정된 후에는 지속적으로 열린 상태를 유지한다.
• 소켓 기반: TCP 소켓을 기반으로 하여 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공한다.

 

HTTP, TCP, 그리고 웹소켓의 상호작용

이 세 가지 프로토콜은 상호 보완적으로 작동한다. 예를 들어, 웹 브라우저가 웹 페이지를 요청할 때 HTTP를 사용하고, HTTP는 TCP를 통해 데이터를 전송한다. 웹소켓은 초기 연결 설정에 HTTP를 사용하지만, 이후 실시간 통신을 위해 지속적인 TCP 연결을 유지한다.

종합 예시

1. HTTP: 웹 브라우저가 http://example.com에 접속하여 페이지를 요청한다.
2. TCP: HTTP 요청이 TCP 연결을 통해 전송된다.
3. 웹소켓: 페이지가 로드된 후, 웹소켓 연결이 설정되어 실시간 채팅 기능을 제공한다.

이처럼 HTTP는 웹 페이지 요청과 응답을, TCP는 데이터 전송의 신뢰성을, 웹소켓은 실시간 양방향 통신을 각각 담당하여 현대 웹 애플리케이션의 핵심 요소로 작동한다.

결론

HTTP, TCP, 그리고 웹소켓은 각각의 장점을 통해 현대 웹의 기능을 확장한다. HTTP는 웹 브라우징의 기본을, TCP는 신뢰성 있는 데이터 전송을, 웹소켓은 실시간 양방향 통신을 가능하게 한다. 이 세 가지 프로토콜의 이해와 활용은 웹 개발 및 네트워크 프로그래밍의 중요한 기초이다.