[CS] 웹 서비스 구조

 

정적 페이지 (Static Pages)

데이터베이스에서 정보를 가져오거나 등 별도의 서버에서의 처리가 없어도, 사용자들에게 보여줄 수 있는 페이지.

어떠한 사용자가 오던간에 동일한 페이지를 보여준다.

Ex) image, html, css, javascript 파일과 같이 컴퓨터에 저장되어 있는 파일들

 

동적 페이지 (Dynamic Pages)

서버의 데이터베이스에서 정보를 가져와서 처리하는 것처럼, 어떠한 요청에 의하여 서버가 일을 수행하고 해당 결과가 포함된 파일을 보여주는 페이지.

사용자들마다 다른 페이지가 보여질 수 있다.

 

Web Server

클라이언트의 요청에 따라 정적 파일을 응답하여 제공하는 소프트웨어

nginx

 

WAS (Web Application Server)

클라이언트의 요청에 대해 동적인 처리를 담당

Tomcat, JBOSS

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WAS

Web Application Server

웹 애플리케이션과 서버 환경을 만들어 동작시키는 기능을 제공하는 소프트웨어 프레임워크.

WAS = Web Server + web Container(Servlet Container)로 구성되어 있다.

정적 컨텐츠를 제공하면서도(web server), 웹 컨테이너를 이용해 내부 로직을 거쳐 동적 페이지(Web Container)를 보여줄 수 있다.

WAS 또한 웹 서버와 동일하게 HTTP기반으로 동작한다. 

자바는 웹 구현 기술로 Servlet를 사용한다. 이 Servlet를 관리하고 JSP파일을 실행할 수 있게 해주는 것이 Servlet 컨테이너이다.

 

EX) 클라이언트에서 https://www.naver.com이라는 는 도메인을 가진 서버에서 "내 정보"를 눌러 https://www.naver.com/myinfo 경로에 들어간다고 가정해보자.

 

/myinfo 경로를 요청하면 WAS는 자신의 라우팅 정보를 통하여 어떤 처리를 해야할지 살펴본다.

myinfo를 라우팅할 때, 단순히 "myinfo.html"을 보여주는 것은 정적인 요소로, myinfo.html파일을 보내주기만 하면 된다.

하지만 myinfo는 개인의 고유한 정보를 보여주는 페이지이다. 그렇기에 WAS에서는 데이터베이스에서 데이터를 가져와 원하는 데이터를 가공하여, 파일로 해당 데이터를 보내준다.

EX) Tomcat, JBoss, Jeus, Web Sphere 등

 

 

1. WAS의 Servlet Container가 servlet객체를 생성

2. 클라이언트가 해당 servlet을 사용하는 http요청을 하면, Servlet Container에서 Request, Response객체 생성

3. 이 때, 쓰레드가 Servlet객체를 호출하고 Request, Response객체를 Servlet객체에 넘겨줌.

4. Request객체를 활용해 Servlet의 비즈니스 로직 실행.

5. 응답 결과를 response객체에 담은 후, Servlet Container에 전달

6. Servlet Container가 http응답 메시지 생성 후 클라이언트에게 전달

 

Web Server

웹 서버는 클라이언트가 요청한 정적인 콘텐츠를 HTTP프로토콜을 통하여 제공해주는 서버이다.

정적 페이지(콘텐츠, Html, css, js)제공!

Ex) Nginx, Apach HTTP Server, IIS(windows 전용 웹 서버)

 

● 기능 1

  정적인 컨텐츠 제공

  WAS를 거치지 않고 바로 자원을 제공

● 기능 2

   동적인 컨텐츠 제공을 위한 요청 전달

   클라이언트(웹 브라우저)의 요청(Request)을 WAS에 보내고, WAS가 처리한 결과를 클라이언트에게 전달(Response)한다.

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Web Container

컨테이너는 동적인 데이터들을 처리하여 정적인 페이지로 생성해주는 소프트웨어 모듈이다.

 

사용자 마다 보여지는 정보가 다른데, 사용자의 요청이 들어오면 웹 서버는 정적인 요소만 클라이언트 측에 보낼 수 있고, 동적으로 처리해야 하는 부분은 처리할 수 없다.

컨터이너는 이러한 부분을 대신 처리해서 웹 서버에 정적인 파일로 만들어서 보내주는 모듈이다.

 

웹 컨테이너의 작동

1) 클라이언트는 웹서버로 request(요청)을 보낸다.

2) 서블릿을 포함하는 WAS는 컨테이너로 요청을 보낸다.

3) 컨테이너가 요청을 각 서블릿에게 전달한다.

4) 서블릿 메서드가 로드된다.

5) 서블릿은 컨테이너에 관련 response(응답)을 넘겨준다.

6) 컨테이너는 이를 서버에 전달한다. 서버는 응답을 클라이언트에게 전달한다.

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웹 서버 vs WAS

 

사용 목적이 다르다!

 

웹 서버

정적인 데이터 처리하는 서버

이미지나 단순html같은 정적인 리소스들을 전달하며 WAS만을 이용할 경우보다 빠르고 안정적으로 기능을 수행

 

WAS

동적인 데이터 처리하는 서버

DB와 연결되어 사용자와 데이터를 주고받고 조작이 필요한 경우 사용

 

웹 서버와 WAS는 각각 독립적으로 존재할 수 있다!

WAS는 정적인 컨텐츠도 제공하고 있기 때문에, 웹 서버 없이 WAS만 존재할 수 있다. 그래서 WAS는 웹 서버를 포함하는 개념!

 

Web Server가 필요한 이유

WAS가 정적, 동적인 콘텐츠 처리를 모두 할 수 있는데 웹 서버가 왜 필요할까?

정적인 콘텐츠만 제공하는 웹 사이트라면 웹 서버만으로 충분하다.

하지만 동적인 콘텐츠를 제공해야하는 웹 서비스를 배포해야하는 경우, 정적/동적 요청 처리 모두 가능한 WAS만 사용하면 되겠다고 생각할 수 있다. 

 

대답은 NO!

why?

1. WAS가 해야할 일의 부담을 줄이기 위해서

클라이언트(웹 브라우저)에 이미지 파일(정적 콘텐츠)를 보내는 과정을 생각해 보면,

정적 파일들은 HTML문서가 클라이언트로 보내질 때 함께 가는 것이 아니다.

클라이언트는 HTML문서를 먼저 받고, 그에 맞게 필요한 이미지 파일들을 다시 서버로 요청하면 그때서야 이미지 파일을 받아온다.

웹서버를 통해 정적인 파일들을 WAS까지 가지 않고 앞단에서 빠르게 보내줄 수 있다.

 

WAS앞에 웹 서버를 두어서 웹 서버에서는 정적인 문서만 처리하도록 하고, WAS는 애플리케이션의 로직만 수행하도록 기능을 분배하여 서버의 부담을 줄이기 위해서이다.

-> WAS는 DB조회 및 다양한 로직을 처리하는데 집중해야 한다!!

-> 단순한 정적 콘텐츠는 웹 서버에게 맡겨서 기능을 부리해 서버 부하를 방지한다!

만약 WAS가 정적 콘텐츠 요청까지 처리하게 되면, 부하가 커지고 동적 콘텐츠 처리가 지연되면서 수행 속도가 느려지고 이에 따라 페이지 노출 시간이 늘어나는 문제가 발생하여 효율성이 크게 떨어지게 된다.

2. 장애 극복 기능

사람들이 많이 접속하는 대용량 WAS인 경우, 서버의 수가 여러 대 일 수 있다.

만약 사용 중 WAS에서 문제가 생겨 WAS를 재시작해야 하는 경우가 생긴다면 제일 앞단의 웹 서버에서 WAS를 사용하지 못하도록 요청을 차단한 후 WAS를 재시작한다면 사용자들은 WAS에 문제가 발생하지 모르고 이용할 수 있다.

 

규모가 커질수록 웹서버와 WAS를 분리하는 것이다! -> "장애 극복 기능"

자원을 이용하면서 효율성, 배포 및 유지보수 편의성을 위해 분리하여 둔다.

 

리버스 프록시의 구조를 가져가며 서버 부하 방지와 보안적 효율을 얻을 수 있다.

 

웹 서비스는 다양한 구조를 가질 수 있다.

(ㄱ) client -> 웹서버 -> DB

(ㄴ) client -> WAS -> DB

(ㄷ) client -> 웹서버 -> WAS -> DB

 

 

3. WAS의 환경설정 파일을 외부에 노출시키지 않도록 하기 위해서

클라이언트와 연결하는 포트가 직접 WAS에 연결이 되어 있다면 중요한 설정 파일들이 노출될 수 있기 때문에 WAS설정 파일을 외부에 노출시키지 않도록 하기 위해서 웹 서버를 앞단에 배치시킨다.

 

웹 서버와 WAS에 접근하는 포트가 다르기 때문에, WAS에 들어오는 포트는 방화벽을 설정하여 보안을 강화시킬 수 있다.

 

 

4. 아파치, CGI, 톰캣

 

 

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WAS가 필요한 이유

웹 페이지는 정적/ 동적 컨텐츠 모두 존재한다.

동적 콘텐츠는 사용자의 요청에 맞게 만들어서 제공해야 한다. 이때, 웹 서버만을 이용한다면 이용자가 원하는 요청에 대한 결과값을 모두 미리 만들어 놓고 서비스를 해야 한다. 하지만 이렇게 수행하기에는 자원이 절대적으로 부족하다.

 

따라서, WAS를 통해 요청에 맞는 데이터를 DB에서 가져와 비즈니스 로직에 맞게 결과를 만들어서 제공함으로써 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

 

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Web Server + WAS 조합

제일 이상적인 조합!

 

1. 기능을 분리하여 서버 부하 방지

WAS는 DB조회나 다양한 로직을 처리하느라 바쁘기 떄문에 단순한 정적 콘텐츠는 웹 서버에서 빠르게 클라이언트에 제공하는 것이 좋다.

WAS는 기본적으로 동적 콘텐츠를 제공하기 위해 존재하는 서버이다.

정적 콘텐츠 요청까지 WAS가 처리한다면 정적 데이터 처리로 인해 부하가 커지고, 동적 콘텐츠의 처리가 지연됨에 따라 수행 속도가 느려진다.

 

2. 물리적으로 분리하여 보안 강화

SSL에 대한 암복호화 처리에 Web Server를 사용

 

3. 여러 대의 WAS를 연결 가능

Fail Over(장애 극복), Fail Back 처리에 유리

특히 대용량 웹 애플리케이션의 경우(여러 개의 서버 사용) 웹 서버와 WAS를 분리하여 무중단 운영을 위한 장애 극복에 쉽게 대응할 수 있다.

앞 단의 웹 서버에서 오류가 발생한 WAS를 이용하지 못하도록 한 후 WAS를 재시작함으로써 사용자는 오류를 느끼지 못하고 이용할 수 있다.

 

4. 여러 웹 애플리케이션 서비스 기능

하나의 서버에서 PHP 애플리케이션과 Java 애플리케이션을 함께 사용하는 경우

 

5.기타

●  접근 허용 IP관리, 2대 이상의 서버에서의 세션 관리 등도 웹 서버에서 처리하면 효율적이다.

●  자원 이용의 효율성 및 장애 극복, 배포 및 유지보수의 편의성을 위해 웹서버와 WAS를 분리한다.

●  웹 서버를 WAS앞에 두고 필요한 WAS들을 웹서버에 플러그인 형태로 설정하면 더욱 효율적인 분산 처리가 가능하다.

 

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Servlet객체는 언제 생성?

서블릿의 생성 시점은 서버 설정에 따라 다르다. 로딩 시점에 생성할 수 있고, 최초 요청 시에 생성할 수 있다.

요청 시 서블릿 인스턴스가 메모리에 존재하지 않는다면 서블릿 컨테이너는 해당 서블릿을 로드하고 init()메서드를 통해 초기화한 후, 적재한다.

 

서블릿 컨테이너

Request객체를 만들어서 서블릿에 넘겨주는 역할을 한다.

Response도 마찬가지로 서블릿 컨테이너가 한다.그리고 서블릿 컨테이너가 서블릿을 호출.

 

 

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참고

 

 

https://www.inflearn.com/questions/505167/%EC%84%9C%EB%B8%94%EB%A6%BF-%EC%BB%A8%ED%85%8C%EC%9D%B4%EB%84%88-was%EA%B0%80-%ED%97%B7%EA%B0%88%EB%A6%BD%EB%8B%88%EB%8B%A4

https://s-y-130.tistory.com/290#%EC%A-%--%EC%A-%--%--%ED%-E%--%EC%-D%B-%EC%A-%--%---Static%--Pages-