웹 서비스 동작구조와 소켓 통신

안녕하세요.

이번 글은 웹 서비스 동작구조와 소켓 통신을 알아보겠습니다.

 

글은 아래 목차로 진행됩니다.

 

1. 구조 및 요소

1.1 Client – Server 구조

1.2 Static Web page & Dynamic Web Page

1.3 Web Server & WAS

 

2. Timeout

2.1 Timeout

2.2 3-Way handshake

2.3 Apache Timeout

2.4 WAS(Tomcat) Timeout

2.5 Web-WAS-DB 연동

2.6 WAS-DB 통신과 Timeout

2.7 OS level Timeout

 

3. 마무리

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1. 구조 및 요소

- 전체 흐름

 

 

1.1 Client – Server 구조

- Client – Server 구조1

 

Client 가 Server에 요청을 하면 Server는 Client에 응답하는 구조

각 Request와 Response는 소켓을 통해서 통신

 

- Client – Server 구조2

 

일반적으로 Web Server는 Apache를 WAS는 Tomcat을 많이 사용

 

 

1.2 Static Web page & Dynamic Web Page

 

Static Web Page

 - 서버에 미리 저장된 파일이 그대로 전달되는 웹페이지

 

Dynamic Web Page

 - 서버에 있는 데이터들을 가공처리한 후 생성되어 전달되는 웹 페이지

 

동적 웹페이지는 사용자들이 언제나 같은 페이지를 보게 되지만

동적 웹페이지는 사용자에 따라 서론 다른 내용의 페이지를 보게 됩니다.

 

 

1.3 Web Server & WAS

- Web & WAS

 

 

Web Server

-Static Page 를 처리

-동적인 컨텐츠가 필요한 경우 해당 요청을 WAS에 전달

-WAS가 처리한 결과를 Client 에게 전달

 

WAS(Web Application Server)

-Dynamic Page 를 처리

-WebServer + Web Container 로 구성

 

WAS는 Web Server + Web Container 로 이루어져 있으며

이 때 Web Container가 동적 페이지를 처리합니다.

WAS에도 Web Server가 있기 때문에 Web Server 없이 WAS만 존재하는 것도 가능합니다.

 

 

- Web Server & WAS의 분리

 

 

1. 서버 부하의 방지

     WAS가 모든 페이지를 처리할 수 있지만 그만큼 WAS에 부담이 많이 가게됨

 

2. 보안을 위해

     WAS에는 실제 Web Application이 올라가기 때문에 외부와 직접 연결되면 중요한 파일이나 소스들이 노출 될 수 있음

 

3. Web Server에 여러 개의 WAS를 연결하기 위해

     규모가 큰 서비스에서는 수 많은 요청을 여러군데에서 처리하기 위해 동일한 Web Application을 여러 개 띄웁니다.

 

4. 여러 Web Application을 서비스하기 위해

     Java 서버, PHP 서버와 같이 서로 다른 서버를 하나의 Web Server 에 연결해서 서비스할 수 있습니다.

 

 

- 거래소의 Web Server & WAS

 

한국거래소의 Web Server와 WAS는 이중화 되어 있음

 

 

 

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2. Timeout

 

2.1 Timeout

- Tiemout

 

Client와 Server의 요청과 응답은 여러 단계가 있음

-통신 과정 중에 문제가 발생하면 응답을 계속해서 기다리게 됨

-특정 시간이 지나도록 응답이 제대로 이루어지지 않으면 클라이언트와 서버의 접속을 끊어야함

-이 때 요청을 기다리는 한계시간이 Timeout

 

2.2 3-Way handshake

- 3-Way handshake

 

Client와 Server는 TCP 소켓으로 통신

-TCP 소켓은 Server와 Client의 연결을 확인하고 연결이 확인 되었을 때야 데이터를 전송

-Client와 Server의 연결을 확인하는 것을 3-Way handshake 라고 함

 

 

Syn / Ack + Syn / Ack 의 3단계 과정을 거쳐 3-Way handshake를 수행

-Client가 Server에게 Syn 패킷을 보냄

-Server는 받은 Syn 패킷에 +1 을 하여 Ack으로 보내고 별도의 Syn 패킷을 또 보냄

-Client가 Server에게서 정상적으로 Ack와 Syn을 받았다면 상태를 Established로 변경하고 Ack을 전송

-Server가 마지막 Ack을 정상적으로 받으면 Server도 상태를 Established로 변경

-

Server는 마지막 Ack를 받을 때 까지 대기를 하게 되는데 이 대기 시간을 Connection Timeout 이라고 함

 

 

2.3 Apache Timeout

- Apache Connection Timeout

 

SYN Flooding

-3-Way handshake에서 마지막 Ack를 받을 때 까지 Server는 대기

-이 때 마지막 Ack를 주지 않고 그 이전 단계의 Syn만 무수히 많이 보내서 Server의 대기 중인 상태를 많이 만드는 것

 

Apache Connecton Timeout

-Apache Web Server의 환경설정에서 Connection Timeout 값을 설정할 수 있음

-실제 Apache 환경설정에서는 그냥 Timeout 이라는 이름으로 되어 있음.

 

/etc/httpd/conf/httpd.conf

/home/approot/appserver/apache/conf/extra/httpd-default.conf

 

Timeout300

-Apahe 의 Timieout 기본값은 300(초)

 

- Keepalive Timeout

 

매 요청마다 3-Way handshake를 하여 Client와 Server의 연결을 확인하면 비효율적임

 

-연속된 요청과 응답에 대해서는 소켓을 재사용할 수 있는데 이것을 Keepalive 부름

-   Apache Timeout과 동일한 파일에서 설정 가능

  /etc/httpd/conf/httpd.conf

/home/approot/appserver/apache/conf/extra/httpd-default.conf

 

KeepAlive On/Off (default : On)

 

KeepAlive Timoeut 5(초) :

-  해당 시간 동안 요청이 없으면 연결을 끊음

 

MaxKeepAliveRequests 100

-  최대 몇번의 요청까지 연결을 계속 사용할지 결정. 0은 무제한

 

2.4. WAS(Tomcat) Timeout

- WAS의 Session Timeout(Tomcat)

 

 

Tomcat을 기준으로 WAS의 Session Timeout 설정에는 3가지 방법이 있으며 우선순위가 있음

 

1. 프로그램에 직접 코딩

<%

session.setMaxInactiveInterval(int)//초

%>

 

2. WEB-INF/web.xml 파일

<web-app>

<session-config>

<session-timeout>15</session-timeout>//분

<session-config>

</web-app>

 

3. [톰캣 설치 경로]/conf/web.xml 파일

<session-config>

  <session-timeout>30</session-timeout> //분

<session-config>

 

2.5. Web-WAS-DB 연동

- Web – WAS – DB 연동

 

 

Apache와 Tomcat을 연동하여 사용하고 Tomcat과 DB를 연동해서 사용하기 위해서는 중간에 모듈이 필요

 

1.Apache – Tomcat

-   mod_jk

-   mod_proxy

-   mod_proxy_ajp 의 3가지 모듈 사용 가능

 

2. Tomcat과 DB

-   OJDBC 사용

 

 

2.6. WAS & DB 통신과 Timeout

- WAS & DBMS 통신과 Tiemout

 

 

WAS와 DB 통신 사이에는 3가지 Timeout이 있음

 

-   Transaction Timeout

 

-   Statement Timeout

     java.sql.Statement.setQueryTimeout(int timeout) 메서드로 설정 가능

 

-   JDBC Driver Socket Timeout

     Socket Connect Timeout

     Socket Read/Write Timeout 의 두 가지 방법이 있으며 드라이버 별로 설정 방법이 다름.

 

2.7. OS level Timeout

- OS level Timeout

 

 

Linux Socket Timeout

 

1.tcpkeepalivetime

-전송된 마지막 패킷과 첫번째 Keepalive 의 간격

-keepalive를 유지하는 시간을 의미. 기본 7200초로 설정

  /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time 7200

 

2. tcpkeepaliveprobes

-tcpkeepalivetime에 의해 보낸 keepalive 세그먼트를 보낼 횟수.

-기본 설정되어 있는 9회가 지나가면 연결이 종료됨

  /procs/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_probes 9

 

3. tcpkeepaliveintvl

-   세그먼트를보내고 다시 확인 하기 위한 시간

-처음 keepalive를 보내고 미응답시 다음 keepalive를 보낼 시간. 기본 75초

/procs/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_intvl 75

 

3. 마무리