Week 9

Week 9
: 네트워크, 프록시, 로드밸런싱

✍️ 6월의 마지막 멘토링!
어느 새 벌써 멘토링을 시작한지 두 달이 지났다. 많은 걸 배운 것 같으면서도 아직 부족하나 점이 많은 것 같다.

이번 주 부터 본격적으로 JSP 관련하여 공부를 시작했다. 그래서 주로 네트워크 통신이나 HTTP 통신, Servlet 등을 공부했고, 해당 내용에 대해서 멘토링을 진행했다. 지금부터 멘토링한 내용을 정리해보려고 한다!

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1. L4, L7 Switch

먼저 L4, L7 Switch 는 전송 계층에 속하는 스위치 장비에서 분리 분산 작업을 위한 로드 밸런싱 방법을 특정 기준에 따라 나눈 것을 의미한다. 즉, 이름이 Switch 라고 해서 특정한 장비가 존재하는 것이 아니다!
(지금까지 L4, L7 Switch 와 로드 밸런서 모두 별도의 장비가 존재하는 줄 알았다.)

전송 계층의 Switch는 로드 밸런서의 역할을 가지는데, 이 때 로드 밸런서란 특정 조건과 이에 해당하는 알고리즘을 기준으로 과도한 클라이언트 요청을 나누어 여러 대로 나뉘어진 서버로 분산 시켜주는 작업을 수행하는 장비를 의미한다. 그러니까 특정 장비 이름이 로드 밸런서인 것이 아닌 로드 밸런싱을 하는 장비를 모두 통틀어 로드 밸런서라고 한다!

Switch가 로드 밸런싱 작업을 수행 할 때, 특정 기준에 의해서 요청을 나누어 분산 시킨다고 했다. 이는 IP와 Port 번호를 기준으로 나누었을 때 L4 Switch, 응용 계층의 프로토콜 헤더 패킷 내에 담긴 데이터를 기준으로 나누었을 때 L7 Switch를 의미한다.

그렇다면 무조건 L7 Switch 로 로드 밸런싱하면 더 세분화해서 요청을 분리 할 수 있는 것이 아닐까?
이는 틀린 말이다. L7 Switch 로 로드 밸런싱 하는 것이 언제나 좋지는 않다. 먼저, 프로토콜 헤더에 담긴 데이터를 확인하는 작업 조차 장비의 부하를 가지고 올 수 있는 행위이다. 즉, 자원을 소비하게 된다는 것이다. 그런데 만약 분리 분산 작업을 수행하는 기준에서 굳이 응용 계층 프로토콜을 이용하지 않는다면 L7 Switch를 이용해 로드 밸런싱 하는 것은 자원의 낭비를 야기한다.

그래서 어떤 것이 더 뛰어나다, 아니다가 아닌, 적재적소에 맞게 상황에 따라 적절한 로드 밸런서를 선택하면 된다.

 

2. Forward Proxy, Reverse Proxy

일종의 로드 밸런서로, 클라이언트와 인터넷 네트워크 사이에 위치해서 요청을 대신 받아 처리하는 Proxy를 Forward Proxy라고 한다. 그와는 반대로 서버와 인터넷 네트워크 사이에 위치해서 요청을 대신 받아 리얼 서버로 전달해주는 Proxy를 Reverse Proxy라고 한다.

여기서 Proxy 는 '대리인'이라는 의미를 가지는데, 기존에는 클라이언트와 서버가 직접적으로 네트워크 통신하던 것을, Proxy가 등장하면서 서버와 클라이언트가 직접적으로 통신하지 않고 Proxy를 거쳐서 통신하게 된다.

📍 Forward Proxy
포워드 프록시는 대부분 캐시를 처리하는 기능이 존재해 자주 사용되는 컨텐츠(이미지, CSS 등)를 캐시 메모리에 저장하고 있다가 필요한 순간에 꺼내 쓸 수 있어 이러한 렌더링 관련해서는 뛰어난 성능을 보여준다. 또한, 클라이언트 요청 헤더를 확인하고 이를 통해서 정해진 사이트만 연결 할 수 있게끔 설정 가능해서 사용자의 웹 환경을 제어 할 수 있다.

📍 Reverse Proxy
리버스 프록시는 대부분 WAS와 연결이 되어 있는데, 보안에 뛰어난 효능을 보여준다. 프록시로 동작하는 웹 서버가 공격 당하더라도 WAS 까지 침투하기 위해서는 2차 방화벽 등을 뚫어야 하기 때문이다. 그리고 리버스 프록시 앞에 Cache Server나 SSL 하드웨어 가속기를 연동해서 더 빠르고 안전하게 요청과 응답을 수행 할 수 있다.

 

3. SNMP, JMX

SNMP 란 응용 계층의 프로토콜 중 하나로 네트워크 통신을 위해 연결된 장비의 정보 및 상태를 수집하고, 이를 이용해 관리하거나 정보의 수정을 통해 장치의 동작을 변경하는 경우에 사용되는 인터넷 프로토콜이다. SNMP 프로토콜을 지원하는 장비로는 스위치, 라우터, 워크스테이션, 모뎀 등이 있다. 

이러한 SNMP 프로토콜을 효과적으로 사용하기 위해서 고안된 Java API 가 바로 JMX(Java Management eXtensions)이다.
JMX 는 JDK 1.5 부터 포함된 API 인데, 앞서 설명한 SNMP 프로토콜을 지원하는 장비를 이용해 JMX 가 현재 실행 중인 서버의 정보와 상태를 관리, 감독이 가능하다.

> SNMP 프로토콜과 JMX API 는 개념과 왜 알아야 하는지만 파악하고 실제로 코드를 작성해보지는 않았는데, 멘토님께서 대용량 트래픽 서비스 운영 중에 발견된 문제를 해결하기 위해서는 원인을 찾는 것이 중요한데 이를 파악하기 위해서 꼭 한번쯤은 사용해보는 것이 좋다고 말씀해주셨다. 이 말을 듣고 개념만 익힌 나.. 반성의 시간을 가지도록 하자..

 

3. 환경 변수와 Path

환경 변수와 Path는 왜 중요할까?
먼저 우리가 실행하는 모든 프로그램들은 운영체제에 의해 실행되는 프로세스들이다. 즉, 프로그램을 메모리에 올려 프로세스로 실행하기 위해서는 사용자가 실행하고자 하는 프로그램의 파일들을 운영체제가 디스크에서 찾고, 이를 메모리에 적재해주는 과정이 필요하다.

이 때 프로그램 파일이 위치한 경로는 각각 다른데, 만약 환경 변수로 경로가 지정되어 있지 않다면 콘솔창에 프로그램 실행 명령을 입력해도 운영체제는 찾지 못할 것이다.

결국 프로그램을 실행하기 위해서는 프로그램 파일이 존재하는 경로를 콘솔창에 직접 입력한 후, 해당 경로에서 프로그램을 실행하는 명령어를 입력해야 비로소 프로그램이 실행될 것이다.

때문에 운영체제가 프로그램을 참조하기 위해서 존재하는 것이 환경 변수와 Path이다.
프로그램 파일이 위치한 경로를 Path라고 하고, 이러한 Path를 변수로 등록해서 운영체제가 해당 변수를 참조하여 경로를 통해 프로그램을 실행 할 수 있도록 한다.

 

4. URI, URL

📍 URI
통합 자원 식별자(Uniform Resource Identifier)의 의미로 논리적 혹은 물리적 리소스가 어디에 위치하는지 식별하기 위한 문자열 시퀀스이다.

📍 URL
URI의 서브셋으로 URI와 달리 리소스가 어디에 위치하는지 경로를 가르킨다.

 

5. Servlet 과정

클라이언트 요청이 들어오면 Servlet Container 에서 HttpRequest, HttpResponse 객체를 생성하고, web.xml에 매핑된 Servlet 을 찾는다. 만약 Servlet 이 존재한다면 해당 Servlet 의 service() 를 수행하고, 클라이언트의 Http Method에 따라 doGet() 혹은 doPost() 메소드를 호출한다.

이 때, doGet() 혹은 doPost() 는 해당 서블릿에 매핑된 동적 페이지(JSP)를 생성하고 이를 HttpResponse 에 담아 클라이언트에게 응답한다. 응답이 종료된 후 Servlet 의 destroy() 에 의해 HttpRequest와 HttpResponse 객체는 소멸된다.

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💥 SPA

💥 Statements, Expressions

💥 HTTP Version