WebSocket 그리고 HTTP

WebSocket과 HTTP

WebSocket

WebSocket은 웹 브라우저와 서버 간의 양방향 통신을 가능하게 하는 프로토콜이다.

• 기존의 HTTP 프로토콜은 요청-응답 방식으로 동작하지만, WebSocket은 단일 TCP 연결을 통해 양방향 통신을 지원한다. 그렇기 때문에 비교적 최신 버전의 인앱 채팅, 알림, 음성 또는 화상통화와 같은 실시간 애플리케이션에 적합하다.

HTTP와 동일하게 애플리케이션 계층에서 동작한다. 그리고 평문 메시지 전송 방식이므로, SSL/TLS 보안 계층으로 암호화 되어야 데이터 탈취를 방지할 수 있다.

WebSocket의 특징

• 양방향 통신: 클라이언트와 서버가 서로 데이터를 주고받을 수 있다.
• 실시간 데이터 전송: 지연 시간이 적고, 실시간으로 데이터를 주고받을 수 있다.
• 단일 연결: 초기 핸드셰이크 이후 단일 TCP 연결을 통해 통신이 이루어진다.
• 경량 프로토콜: HTTP보다 오버헤드가 적고, 효율적인 데이터 전송이 가능하다.

HTTP(HyperText Transfer Protocol)

• 문자 그대로 하이퍼텍스트 전송 프로토콜인 HTTP는 하이퍼텍스트 링크를 사용하여 웹페이지를 로드하는데 사용된다.
• 클라이언트와 서버 간의 비연속적(stateless) 요청-응답 방식의 통신 프로토콜이다.
• 클라이언트가 서버에 요청(request) -> 서버가 응답(response) 반환
• 단방향 통신이므로 서버가 클라이언트에 데이터를 보낼 수 없다. 그렇기에 주로 웹페이지 로드, API 호출 등에 사용된다.

WebSocket의 동작 원리

WebSocket은 HTTP 핸드셰이크를 통해 연결을 설정한 후, 단일 TCP 연결을 통해 통신을 유지한다. 즉, 초기 핸드셰이크 이후 단일 TCP 연결을 통해 통신이 이루어진다.

핸드셰이크 과정

1. 클라이언트가 서버에 HTTP 요청을 보내면서 WebSocket 연결 요청한다.
   • HTTP의 upgrade헤더를 사용하여 WebSocket 연결을 요청
2. 서버가 요청을 승인하면, WebSocket 연결이 설정된다.
   • 서버는 101 Switching Protocols 응답을 보내면서 프로토콜을 변경
3. 이후 클라이언트와 서버는 양방향으로 데이터를 주고받을 수 있다.
   • HTTP 요청-응답 방식이 아닌 지속적인 연결 상태에서 데이터를 주고 받는 것

WebSocket Handshake 테스트

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참고

• WebSocket
• HTTP
• WebSocket vs HTTP
• WebSocket 동작원리