웹소켓(WebSocket)
웹소켓(WebSocket)은 실시간 통신을 위해 설계된 고급 기술로, 클라이언트와 서버 간에 양방향 통신 채널을 제공한다. 이는 웹 애플리케이션에서 실시간으로 데이터를 교환할 수 있게 해주며, HTTP 프로토콜 위에서 작동하지만, 웹소켓 프로토콜은 별도의 프로토콜입니다. 웹소켓은 “ws” (비암호화)와 “wss” (암호화)라는 두 가지 URI를 사용한다.
웹소캣은 UDP와 연관있나?
처음 웹소캣을 접할 때 당연히 UDP기반 위에서 동작하리라 생각했다.
(UDP에 경우 실시간 통신에 사용한다고 알고 있었기 때문에)
웹소켓(WebSocket) 프로토콜은 애플리케이션 계층(Application Layer)에서 동작한다. 웹소켓은 HTTP 프로토콜을 기반으로 초기 핸드셰이크를 수행한 후, 이 핸드셰이크 과정 후에 업그레이드된 연결을 통해 독립적인 프로토콜로서의 웹소켓 통신을 시작한다. 이렇게 설정된 연결은 TCP(Transmission Control Protocol) 위에서 지속적인 양방향 통신을 위해 사용됩니다.
웹소켓은 기본적으로 TCP 위에서 작동한다. TCP는 전송 계층(Transport Layer)에 위치하며, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하기 위해 연결 지향적인 특성을 가지고 있다.
특징
- 양방향 통신: 웹소켓은 클라이언트와 서버 간의 양방향 통신을 가능하게 한다. 이는 서버가 클라이언트에 데이터를 푸시할 수 있음을 의미하며, 이는 실시간 웹 애플리케이션(예: 실시간 채팅, 게임, 금융 플랫폼)에 매우 유용하다.
- 저지연: 웹소켓은 저지연 통신을 제공한다. 연결이 한 번 수립되면, 메시지는 매우 낮은 지연 시간으로 전송될 수 있다. 이는 고성능이 필요한 애플리케이션에 적합하다.
- 풀듀플렉스(Full-duplex): 웹소켓 연결은 풀듀플렉스 통신을 지원한다. 클라이언트와 서버가 동시에 데이터를 송수신할 수 있음을 의미한다.
- 지속적인 연결: 웹소켓 연결은 지속적이다. 한 번 연결이 수립되면, 연결이 명시적으로 닫힐 때까지 열려 있다.
- 호환성: 웹소켓은 대부분의 최신 웹 브라우저에서 지원된다.
HTTP vs WebSocket
이제 HTTP와 WebSocket 통신 방식에 대해 간략히 알아보자.
- HTTP
- 비연속적인 연결(Non-Persistent Connection): 클라이언트가 서버에 요청(request)을 보내면, 서버는 해당 요청에 대한 응답(response)을 전송하고 연결을 종료한다. 다음 요청이 있을 때마다 새로운 연결이 필요하다.
- 상태가 없는(Stateless): 각 요청은 독립적이며, 서버는 이전 요청에 대한 정보를 유지하지 않는다.
- 요청/응답 패턴: 클라이언트는 서버에 정보를 요청하고, 서버는 그에 대한 응답을 한 번만 보낸다.
- WebSocket
- 지속적인 연결(Persistent Connection): 클라이언트는 WebSocket 요청을 보내고, 서버가 이를 수락(accept)하면 지속적인 연결이 형성된다. 이 연결은 명시적으로 닫힐 때까지 유지된다.
- 양방향 통신(Bi-directional Communication): 연결이 수립되면, 클라이언트와 서버는 양방향으로 데이터를 주고받을 수 있다. 이는 클라이언트 또는 서버 측에서 언제든지 데이터를 전송할 수 있음을 의미합니다.
- 효율적인 데이터 전송: 연결이 한 번 수립되면, 추가적인 HTTP 헤더 없이 데이터를 전송할 수 있어 오버헤드가 줄어든다.