Web Architecture를 간단하게 알아보자

 

웹의 동작 원리

 

웹은 기본적으로 클라이언트/서버 방식으로 동작합니다.

 

요청과 응답으로 이루어지며

요청은 클라이언트에서 서버로 정보를 요구하기 위해 보내는 메시지입니다.

이 요청방식에는 GET방식과 POST 방식이 있습니다.

응답은 HTTP에서 요구된 메시지에 대한 응답, HTML, 이미지 등이 내용이 됩니다.

 

대표적인 웹 서버로는 아파치(Apache), IIS(Internet Information Server) 등이 있습니다.

 

 

 

Static Pages vs Dynamic Pages

정적 웹 페이지

• 컴퓨터에서 저장된 텍스트 파일을 그대로 보는 것
• HTML(HyperText Markup Language), image, video 등의 정적인 콘텐츠

 

동적 웹 페이지

• 저장된 내용을 다른 변수로 가공 처리하여 보는 것
• 자동으로 생성된 페이지, 기존의 웹 서버(WAS)에 새로운 기능을 가진 프로그램(WSA)을 탑재하여 동적으로 HTML을 생성.
• 조회, 수정 등의 동적인 콘텐츠
• 웹 서버에 의해서 실행되는 프로그램을 통해서 만들어진 결과물 * Servlet: WAS 위에서 돌아가는 Java Program

servlet이 동적인 페이지를 생성하는 주체.

 

서버 측 스크립트

• 데이터베이스 연동 처리 등 다양한 구현 가능
• 서버 측에서 위치해서 실행되는 스크립트 언어
• 별도의 컴파일 과정 없이 HTML 태그 수정 가능
• 대표적으로 JSP, Servlet, PHP, CGI, ASP

 

클라이언트 측 스크립트

• 웹 브라우저에서 실행되는 언어
• 대표적으로 자바스크립트, node.js, VB스크립트

 

 

Servlet의 기본

자바 클래스로 클라이언트의 요청에 따라 동적으로 서비스를 제공하는 것을 말합니다.

init / service / destroy 메서드로 생명주기를 가집니다.

• 완전한 자바 파일의 형태
• JSP와 달리 자바 코드 안에 HTML 태그들이 포함
• JSP페이지는 하나의 서블릿(. java)으로 변환되고 다시 컴파일(. jdk)되어 실행
• 내부적으로 처리되어야 할 부분에 보다 유용하게 사용

 

 

 

Three Tier Architecture

정적 페이지라면 Web Server에서 다 처리됩니다.

경우에 따라 load balancing (서버에 가해지는 부하(=로드)를 분산(=밸런싱)해주는 장치 또는 기술)를 하기도 합니다.

 

동적 페이지의 경우 WAS에서 처리하며, 정적 페이지도 서비스 가능합니다.

보통 다수개의 서버로 존재합니다.

 

 

 

WAS(Servlet Container)

상호배제: 공유 불가능한 자원의 동시 사용을 회피하기 위한 기법

각각의 request마다 스레드를 생성합니다.

이때 스레드 풀을 통해 미리 만들어진 스레드를 할당하기도 합니다.

(if 100만 개의 request가 들어오면 -> 스레드 풀(100개)을 통해 할당하여 과부하를 방지.)

*Node.js의 경우 싱글 스레드.

 

 

 

 

 

Web Server와 Web Application Server

 

Web Server란?

• 소프트웨어와 하드웨어로 구분됩니다.
• 1) 하드웨어: Web 서버가 설치되어 있는 컴퓨터
• 2) 소프트웨어: 웹 브라우저 클라이언트로부터 HTTP 요청을 받아 정적인 콘텐츠(. html. jpeg. css 등)를 제공하는 컴퓨터 프로그램

 

 

Web Server의 기능

• HTTP 프로토콜을 기반으로 클라이언트(웹 브라우저 또는 웹 크롤러)의 요청을 서비스하는 기능을 담당합니다.
• 기능 1): 정적인 콘텐츠 제공, WAS를 거치지 않고 바로 자원 제공.
• 기능 2): 클라의 요청을 WAS에 보내고, WAS의 처리 결과를 클라에게 전달(응답)하는 등의 동적인 컨텐츠 요청 전달.
• Apache Server, Nginx, IIS(Windows 전용 Web 서버) 등

 

 

WAS란?

• DB 조회나 수정 등 다양한 로직 처리를 요구하는 동적인 콘텐츠를 제공하기 위해 만들어진 Application Server.
• 웹 컨테이너(Web Container) 혹은 서블릿 컨테이너(Servlet Container)라고도 불립니다.
• Container란 JSP, Servlet을 실행시킬 수 있는 소프트웨어를 말하며, WAS는 JSP, Servelt 구동 환경을 제공합니다.

 

WAS의 기능

• 프로그램 실행 환경과 DB 접속 기능 제공 및 트랜잭션(논리적인 작업 단위) 관리.
• 업무를 처리하는 비즈니스 로직 수행
• Tomcat, JBoss, Jeus, Web Sphere 등

 

 

 

대표적인 Web Server 와 WAS

Web Server가 필요한 이유?

클라이언트(웹 브라우저)에 이미지 파일(정적 콘텐츠)을 보내는 과정을 생각해봅시다.
이미지 파일과 같은 정적인 파일들은 웹 문서(HTML 문서)가 클라이언트로 보내질 때 함께 가는 것이 아닙니다.

클라이언트는 HTML 문서를 먼저 받고 그에 맞게 필요한 이미지 파일들을 다시 서버로 요청하면 그때서야 이미지 파일을 받아오게 됩니다.
Web Server를 통해 정적인 파일들을 Application Server까지 가지 않고도 앞단에서 빠르게 보내줄 수 있습니다.
따라서 Web Server에서는 정적 콘텐츠만 처리하도록 기능을 분배하여 서버의 부담을 줄일 수 있습니다.

 

 

WAS가 필요한 이유?

웹 페이지는 사용자의 요청에 맞게 적절한 동적 콘텐츠를 만들어서 제공해야 합니다.

이때, Web Server만을 이용한다면 사용자가 원하는 요청에 대한 결괏값을 모두 미리 만들어 놓고 서비스를 해야 합니다. 하지만 이렇게 수행하기에는 자원이 절대적으로 부족합니다.

따라서 WAS를 통해 요청에 맞는 데이터를 DB에서 가져와서 비즈니스 로직에 맞게 그때그때 결과를 만들어서 제공

함으로써 자원을 효율적으로 사용할 수 있습니다.

 

 

 

WAS가 Web Server의 기능도 모두 수행하지 않는 이유

1. 기능을 분리하여 서버 부하 방지

• WAS는 DB 조회 등의 다양한 로직을 처리하느라 바쁘기 때문에 단순한 정적 콘텐츠는 Web Server에서 빠르게 클라이언트에 제공하는 것이 좋습니다.
• WAS는 기본적으로 동적 콘텐츠를 제공하기 위해 존재하는 서버이며, 정적 컨텐츠 요청까지 처리한다면 정적 데이터 처리로 인해 부하가 커지게 돼, 동적 콘텐츠의 처리가 지연, 수행 속도가 느려진다.

 

2. 물리적으로 분리하여 보안 강화

• SSL에 대한 암복호화 처리에 Web Server를 사용합니다.

 

3. 여러 대의 WAS를 연결 가능

• Load Balancing을 위해서 Web Server를 사용하게 되며, fail over(장애 극복), fail back 처리에 유리합니다.
• 여러 개의 서버 사용하는 대용량 web app 같은 경우 Web Server와 WAS를 분리하여 무중단 운영을 위한 장애 극복에 쉽게 대응할 수 있습니다.
  예를 들어, 앞 단의 Web Server에서 오류가 발생한 WAS를 이용하지 못하도록 한 후 다른 WAS를 재시작함으로써 사용자는 오류를 느끼지 못하고 이용할 수 있습니다.

4.여러 웹 어플리케이션 서비스 가능

• 하나의 서버에서 PHP Application과 Java Application을 함께 사용하는 경우

 

2줄 요약

1. 자원 이용의 효율성 및 장애 극복, 배포 및 유지보수의 편의성 을 위해 Web Server와 WAS를 분리.
2. Web Server를 앞에 두고, 필요한 WAS들을 Web Server에 플러그인 형태로 설정하면 효율적인 분산 처리가 가능.