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Static Pages와 Dynamic Pages
Static Pages
- Web Server는 파일 경로 이름을 받아 경로와 일치하는 file contents를 반환한다.
- 항상 동일한 페이지를 반환한다.
- 서버에 미리 저장된 파일이 그대로 전달되는 웹 페이지
- Ex) image, html, css, javascript 파일과 같이 컴퓨터에 저장되어 있는 파일들
Dynamic Pages
- 인자의 내용에 맞게 동적인 contents를 반환한다.
- 요청에 대해서 각각 다른 내용을 보여준다.
- 개발자는 Servlet에 doGet()을 구현한다.
- 연결된 데이터베이스의 정보에 액세스하여 사용자의 요구에 응답하고 관련 정보를 제공한다.
- Ex) Servlet, JSP, ASP, PHP 등
Web Server
Web Server의 개념
소프트웨어와 하드웨어로 구분한다.
-
1) 하드웨어
- Web 서버가 설치되어 있는 컴퓨터
-
2) 소프트웨어
- 웹 브라우저 클라이언트로부터 HTTP 요청을 받아 정적인 컨텐츠(.html .jpeg .css 등)를 제공하는 컴퓨터 프로그램
Web Server의 기능
- HTTP 프로토콜을 기반으로 하여 클라이언트(웹 브라우저 또는 웹 크롤러)의 요청을 서비스 하는 기능을 담당한다.
- 요청에 따라 아래의 두 가지 기능 중 적절하게 선택하여 수행한다.
기능 1)
- 정적인 컨텐츠 제공
- WAS를 거치지 않고 바로 자원을 제공한다.
기능 2)
- 동적인 컨텐츠 제공을 위한 요청 전달
- 클라이언트의 요청(Request)을 WAS에 보내고, WAS가 처리한 결과를 클라이언트에게 전달(응답, Response)한다.
- 클라이언트는 일반적으로 웹 브라우저를 의미한다.
Web Server의 예
- Ex) Apache Server, Nginx, IIS(Windows 전용 Web 서버) 등
Web Server 사용 이유
WAS가 해야 할 일의 부담을 줄이기 위해서
WAS 앞에 웹 서버를 둬서 웹 서버에서는 정적인 문서만 처리하도록 하고, WAS는 애플리케이션의 로직만 수행하도록 기능을 분배하여 서버의 부담을 줄이기 위한 것이다.
위의 그림처럼 WAS 앞에 웹 서버를 둠으로써 서버의 부담을 줄일 수 있다. 웹 서버에서는 플러그인 형태로 WAS를 연결하면 일 처리를 나눌 수 있다.
WAS의 환경설정 파일을 외부에 노출시키지 않도록 하기 위해서
클라이언트와 연결하는 포트가 직접 WAS에 연결이 되어 있다면 중요한 설정 파일들이 노출될 수 있기 때문에 WAS 설정 파일을 외부에 노출시키지 않도록 하기 위해서 웹 서버를 앞단에 배치시킨다. 웹 서버와 WAS에 접근하는 포트가 다르기 때문에, WAS에 들어오는 포트에는 방화벽을 쳐서 보안을 강화할 수도 있다.
아파치(Apache)와 CGI, 그리고 톰캣(Tomcat)
자바 웹 애플리케이션을 개발할 때 주로 사용하는 조합이 아파치와 톰캣일 것이다. 그러면 다른 언어들은 톰캣 같은 WAS가 없을까?
아파치에는 CGI(Common Gateway Interface)라는 것을 제공한다.
CGI는 이름 그대로 인터페이스로서, 웹 서버 상에서 프로그램을 동작시키기 위한 방법을 정의한 프로그램(또는 스크립트)이다.
즉 PHP, Perl, Python 등의 언어들은 CGI를 구현해 놓았기 때문에 아파치에서 다양한 언어로 짜여진 각 프로그램을 실행할 수 있다. 예를 들어 아파치에 PHP 모듈을 설치했을 경우, 요청이 왔을 때 아파치는 HTTP 헤더를 분석하고 파싱하여 PHP로 파라미터를 넘겨준다. 그러면 PHP에서는 파라미터를 받아 응답 할 HTML 문서를 만들어서 아파치에 전달한다. HTML 문서를 전달 받은 아파치는 CSS, JS, img 등 정적인 자원들과 함께 브라우저로 반환한다.
그런데 자바는 CGI로 구현되어 있지 않다. 자바 자체가 무겁고, Common 라이브러리와 JEE라는 플랫폼이 존재하기 때문에 아파치에서 굳이 CGI를 제공하지 않는 것 같다. 그렇기 때문에 톰캣은 Default Servlet을 통해 정적인 파일을 제공해주기 때문에 웹 서버의 역할을 할 수 있는 것이다.
WAS(Web Application Server)
WAS의 개념
- DB 조회나 다양한 로직 처리를 요구하는 동적인 컨텐츠를 제공하기 위해 만들어진 Application Server
- HTTP를 통해 컴퓨터나 장치에 애플리케이션을 수행해주는 미들웨어(소프트웨어 엔진)이다.
-
“웹 컨테이너(Web Container)” 혹은 “서블릿 컨테이너(Servlet Container)”라고도 불린다.
- Container란 JSP, Servlet을 실행시킬 수 있는 소프트웨어를 말한다.
- 즉, WAS는 JSP, Servlet 구동 환경을 제공한다.
WAS의 역할
- WAS = Web Server + Web Container
- Web Server 기능들을 구조적으로 분리하여 처리하고자 하는 목적으로 제시되었다.
- 분산 트랜잭션, 보안, 메시징, 쓰레드 처리 등의 기능을 처리하는 분산 환경에서 사용된다.
- 주로 DB 서버와 같이 수행된다.
- 현재는 WAS가 가지고 있는 Web Server도 정적인 컨텐츠를 처리하는 데 있어서 성능상 큰 차이가 없다
WAS의 주요 기능
1) 프로그램 실행 환경과 DB 접속 기능 제공
2) 여러 개의 트랜잭션(논리적인 작업 단위) 관리 기능
3) 업무를 처리하는 비즈니스 로직 수행
WAS의 예
- Ex) Tomcat, JBoss, Jeus, Web Sphere 등
Web Server와 WAS를 구분하는 이유
Web Server가 필요한 이유?
- 클라이언트(웹 브라우저)에 이미지 파일(정적 컨텐츠)을 보내는 과정을 생각해보자.
- 이미지 파일과 같은 정적인 파일들은 웹 문서(HTML 문서)가 클라이언트로 보내질 때 함께 가는 것이 아니다.
- 클라이언트는 HTML 문서를 먼저 받고 그에 맞게 필요한 이미지 파일들을 다시 서버로 요청하면 그때서야 이미지 파일을 받아온다.
- Web Server를 통해 정적인 파일들을 Application Server까지 가지 않고 앞단에서 빠르게 보내줄 수 있다.
- 따라서 Web Server에서는 정적 컨텐츠만 처리하도록 기능을 분배하여 서버의 부담을 줄일 수 있다.
WAS가 필요한 이유?
- 웹 페이지는 정적 컨텐츠와 동적 컨텐츠가 모두 존재한다.
- 사용자의 요청에 맞게 적절한 동적 컨텐츠를 만들어서 제공해야 한다.
- 이때, Web Server만을 이용한다면 사용자가 원하는 요청에 대한 결과값을 모두 미리 만들어 놓고 서비스를 해야 한다.
- 하지만 이렇게 수행하기에는 자원이 절대적으로 부족하다.
- 따라서 WAS를 통해 요청에 맞는 데이터를 DB에서 가져와서 비즈니스 로직에 맞게 그때그때 결과를 만들어서 제공함으로써 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
- Php,jsp, asp와 같은 언어들을 사용해 동적 페이지를 생성할 수 있게 해준다.
WAS와 Web Server를 따로 두는 이유
기능을 분리하여 서버 부하 방지
WAS는 DB 조회나 다양한 로직을 처리하느라 바쁘기 때문에 단순한 정적 컨텐츠는 Web Server에서 빠르게 클라이언트에 제공하는 것이 좋다. WAS는 기본적으로 동적 컨텐츠를 제공하기 위해 존재하는 서버이다. 만약 정적 컨텐츠 요청까지 WAS가 처리한다면 정적 데이터 처리로 인해 부하가 커지게 되고, 동적 컨텐츠의 처리가 지연됨에 따라 수행 속도가 느려진다. 즉, 이로 인해 페이지 노출 시간이 늘어나게 될 것이다.
물리적으로 분리하여 보안 강화
SSL에 대한 암복호화 처리에 Web Server를 사용
여러 대의 WAS를 연결 가능
Load Balancing을 위해서 Web Server를 사용할 수 있다. 그리고 fail over(장애 극복), fail back처리에 유리하다. 특히 대용량 웹 애플리케이션의 경우(여러 개의 서버 사용) Web Server와 WAS를 분리하여 무중단 운영을 위한 장애 극복에 쉽게 대응할 수 있다. 예를 들어, 앞 단의 Web Server에서 오류가 발생한 WAS를 이용하지 못하도록 한 후 WAS를 재시작함으로써 사용자는 오류를 느끼지 못하고 이용할 수 있다.
여러 웹 애플리케이션 서비스 가능
예를 들어, 하나의 서버에서 PHP Application과 Java Application을 함께 사용하는 경우가 있다.
기타
접근 허용 IP관리 및 2대 이상의 서버에서의 세션 관리 등도 Web Server에서 처리하면 효율적이다.
정리
즉, 자원 이용의 효율성 및 장애 극복, 배포 및 유지보수의 편의성을 위해 Web Server와 WAS를 분리한다.
Web Server를 WAS 앞에 두고 필요한 WAS들을 Web Server에 플러그인 형태로 설정하면 더욱 효율적인 분산 처리가 가능하다.
Web Service Architecture
1) Client -> Web Server -> DB
2) Client -> WAS -> DB
3) Client -> Web Server -> WAS -> DB
3번 구조의 동작과정
- Web Server는 웹 브라우저 클라이언트로부터 HTTP 요청을 받는다.
- Web Server는 클라이언트의 요청(Request)을 WAS에 보낸다.
- WAS는 관련된 Servlet을 메모리에 올린다.
- WAS는 web.xml을 참조하여 해당 Servlet에 대한 Thread를 생성한다. (Thread Pool 이용)
- HttpServletRequest와 HttpServletResponse 객체를 생성하여 Servlet에 전달한다.
- 5-1. Thread는 Servlet의 service() 메서드를 호출한다.
- 5-2. service() 메서드는 요청에 맞게 doGet() 또는 doPost() 메서드를 호출한다.(4에서 생성된 Thread가)
- doGet() 또는 doPost() 메서드는 인자에 맞게 생성된 적절한 동적 페이지를 Response 객체에 담아 WAS에 전달한다.
- WAS는 Response 객체를 HttpResponse 형태로 바꾸어 Web Server에 전달한다.
- 생성된 Thread를 종료하고, HttpServletRequest와 HttpServletResponse 객체를 제거한다.
추가
이제는 WAS, Web Server를 따로 두고 쓰는 이유가 성능 때문이라고 하는 건 잘못되었다.
톰캣 5.5 이상부터는 httpd의 native 모듈을 사용해서 정적 파일을 처리하는 기능을 제공하는데 이것이 순수 아파치 Httpd만 사용하는 것과 비교해서 성능이 전혀 떨어지지 않기 때문이다.
그럼에도 톰캣 앞에 아파치를 두는 이유는 하나의 서버에서 php 애플리케이션과 java 애플리케이션을 함께 사용하거나, httpd 서버를 간단한 로드밸런싱을 위해서 사용해야 할 때 필요하기 때문이다.
왜 Tomcat이 아닌 Apache Tomcat이라고 부를까?
앞에서 언급한대로 정적 컨텐츠를 처리하는 웹 서버에는 Apache가 있고, 동적 컨텐츠를 처리하는 WAS 서버는 Tomcat이 있는데 Tomcat은 Apache Tomcat이라는 이름으로 많이 사용되어 혼란스러울 것이다. 붙여서 쓰는 이유는 2008년에 릴리즈 된 Tomcat 5.5 버전부터 정적 컨텐츠를 처리하는 기능이 추가되었는데, 이 기능이 순수 Apache를 사용하는 것에 비해 성능적 차이가 전혀 없으며 Tomcat이 Apache의 기능을 포함하고 있기 때문에 Apache Tomecat이라고 부르고 있다.
