JSP 프로그래밍 기본 - 통신 프로토콜

통신 프로토콜이란?

웹 서버에 있는 리소스를 클라이언트가 받아 보려면, 클라이언트는 웹에게 특정 리소스를 지정하여 제공해달라고 요청해야 한다. 그러면 서버가 해당 요청을 이해하고, 대응되는 동작을 통해 클라이언트에게 리소스를 반환한다. 여기서 클라이언트의 행위를 요청(Request), 서버의 행위를 응답(Response)이라고 한다.

 

요청과 응답은 우리의 일상에서도 빈번히 일어나는 상호작용이다. 집에서, 가게에서, 회사에서 누군가에게 뭔가를 달라고 할 때는 항상 요청과 응답이 이뤄진다. 눈여겨볼 점은 이러한 행위가 어느 정도 약속되어 있다는 것이다. A에게 B를 요구할 때, “A야 B 좀 줘”라고 이야기하면, A가 B를 찾아서 건네준다. 상황에 따라 요청의 뉘앙스가 조금 바뀔 수는 있지만, 대개는 비슷하다.

 

프로토콜(Protocol)은 위와 같이 규격화된 상호작용에 적용되는 약속을 이룬다. 일상생활의 상호작용은 대부분 관습 또는 에티켓이라는 형태의 느슨한 프로토콜을 따른다. 통화할 때는 보통 “여보세요”로 시작해서 본론을 말하고 “끊어”, “바이” 등으로 통화를 끝맺는다. 그런데 때에 따라서는 본론을 말하기 전에 서로 신원을 밝히거나, 아예 인사를 생략할 수 있다. 맥락을 아는 사람만 이해할 수 있는 애매한 표현을 사용할 수도 있다. 이처럼 일상에서 사람과 사람이 통신할 때는 관습을 따르되 약간의 융통성을 발휘해도 정보를 교환하는 데 큰 문제가 발생하지 않는다.

 

반면, 컴퓨터와 통신할 때는 비교적 엄격한 프로토콜을 사용해야 한다. 왜냐하면, 컴퓨터가 해석의 융통성을 발휘하게 하는 것은 매우 어렵고, 이 과정에서 오히려 통신 오류가 발생할 가능성을 높일 수 있기 때문이다. 그래서 많은 컴퓨터 통신 프로토콜은 각 통신 주체가 교환하는 데이터(이하 메시지)를 명확히 해석할 수 있도록 문법(syntax)을 포함한다. 일반적으로 이 문법에 어긋나는 메시지는 잘못 전송된 것으로 취급하여 무시된다. 예를 들어, 웹 서버에 “GET A”라고 보낼 것을 “GIVEME A”라고 보내면, “GET”과 “GIVEME”의 의미가 비슷하므로 A를 반환할 만하지만, 웹서버에서는 이를 오류로 처리한다.

 

현재까지 제정된 표준 통신 프로토콜에는 네트워크 통신의 기초가 되는 TCP/IP, 웹 애플리케이션이 사용하는 HTTP, 파일을 주고받을 때 사용하는 FTP 등 매우 많은 종류가 있다.

 

 

HTTP 통신은 Request 와 Response의 여행이다.

HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)란 서버와 클라이언트의 데이터 교환을 요청(Request)과 응답(Response) 형식으로 정의한 프로토콜이다. 팀 버너스 리(Team Berners-Lee)와 그의 팀이 제정한 이후, 현대 웹 서비스의 바탕이 되는 프로토콜로 자리 잡았다.

 

HTTP의 기본 메커니즘은 클라이언트가 서버에게 요청하면, 서버가 응답하는 것이다. 웹 서버는 HTTP 서버를 HTTP 서비스 포트에 대기시킨다. 이 포트는 일반적으로 TCP/80 또는 TCP/8080이다. 클라이언트가 서비스 포트에 HTTP 요청을 전송하면, 이를 해석하여 적절한 응답을 반환한다.

 

오른쪽 탭에는 요청과 응답의 예가 있다. 데이터 위에 마우스를 올리면, 각 필드에 대한 설명을 확인할 수 있다.

 

 

 

네트워크 포트와 서비스 포트

네트워크 포트(Network Port)란 네트워크에서 서버와 클라이언트가 정보를 교환하는 추상화된 장소를 의미한다. 포트에는 항구라는 의미가 있는데, 클라이언트가 서버의 포트에 접근하여 데이터를 내려놓고, 서버가 클라이언트에 보낼 데이터를 실어서 돌려보내는 장면을 연상하면 포트의 기능을 이해할 수 있다. 편의상, 네트워크를 설명하는 맥락에서는 네트워크를 생략하여 “포트”라고 부르기도 한다.

 

서비스 포트(Service Port)는 네트워크 포트 중에서 특정 서비스가 점유하고 있는 포트를 이른다. 예를 들어, HTTP가 80번 포트를 점유하고 있다면 HTTP의 서비스 포트는 80번 포트가 된다.

 

포트로 데이터를 교환하는 방식은 전송 계층(Transport Layer)의 프로토콜을 따른다. 대표적으로는 TCP와 UDP가 있다. 이들에 대한 설명은 부록에 있다. TCP로 데이터를 전송하려는 서비스에 UDP 클라이언트가 접근하면, 데이터가 교환되지 않는다. 반대의 경우도 마찬가지이다. 그래서 서비스 포트를 표기할 때는 서비스가 사용하는 전송 계층 프로토콜을 같이 표기하기도 한다. 예를 들어, HTTP의 서비스 포트가 TCP/80 이라고 하면, HTTP 서비스를 80번 포트에서 TCP로 제공하고 있다는 뜻이다.

 

포트의 개수는 운영체제에서 정의하기 나름이다. 그러나 현대의 윈도우나 리눅스, 맥 운영체제는 0번 부터 65535번까지, 총 65536개의 같은 수의 네트워크 포트를 사용한다.

 

포트 중 0번부터 1023번 포트는 잘 알려진 포트(Well-known port) 또는 특권 포트(Privileged port)라고 한다. 문자 그대로 각 포트 번호에 유명한 서비스가 등록되어 있다. 대표적으로 22번 포트에는 SSH, 80에는 HTTP, 443에는 HTTPS가 할당되어 있다. 잘 알려진 포트에 서비스를 실행하려면 관리자 권한이 필요하다. 따라서 클라이언트는 이 대역에서 실행 중인 서비스들은 관리자의 것이라고 신뢰할 수 있다.