아래와 같이 http 헤더를 보다보면 keep-alive라고 명시된 부분이 보일 때가 있다.
connection : keep-aliveKeep-Alive:timeout=5, max=1000
이 keep-alive는 무슨 뜻일까 궁금하여 찾아보았다.
keep-alive
connection : keep-alive
- connection은 네트워크 연결을 현재 요청이 종료된 이후에도 유지할 것인가를 설정하는 헤더이다.
- 다음과 같은 값을 지정할 수 있음
- close : 한 요청이 종료되면 연결을 끊음. 디폴트
- keep-alive : 요청이 종료되어도 연결을 유지한다.
Keep-Alive:timeout=5, max=1000
- 송신자가 연결에 대한 타임아웃과 요청 최대 갯수를 어떻게 정했는지 알려주는 헤더
- timeout : 연결이 idle한 채로 얼마동안 유지할 것인가
- max : 최대 몇개의 요청을 주고 close없이 처리할 것인가
Keep-alive를 사용하는 이유
- http 프로토콜은 tcp을 기반으로 만들어져있다. 그리고 tcp에서 두 호스트가 통신을 할 때는 연결을 맺는 과정이 필요하다. 이 연결을 맺는 과정은
3-way handshaking으로 진행되며 총 세번 두 호스트가 통신을 해야 연결이 맺어지며 본래 원하는 통신이 가능해진다. 이렇게 세 번 통신하는 과정은 낭비가 있다. keep-alive를 설정해주면 요청이 종료되어도 connection을 끊지 않아 다음 요청 때 한번 맺은 연결을 재사용할 수 있어 서버 요청/응답이 빨라진다.
단점
- 만약 서버가 많은 클라이언트로부터 요청을 받아야하고, 모든 클라이언트가
keep-alive라면 서버는 모든 요청마다 연결을 유지해야하기에 프로세스 수가 기하급수적으로 늘어나 MaxClient 값을 초과하게 된다. - 따라서 서버에서는 keep-alive를 지원할 때는 적절히 maxClient나 KeepAliveTimeout을 설정해줘야한다.
http 버전별 차이
http 1.0에서
기본적으로 비연결지향으로 한번 통신을 하면 연결을 끊는다.
http 1.1에서
connection : keep-alive가 디폴트로 설정되어있다.
http/2에서
http/2에서는 keep-alive 기능을 사용할 필요가 없다. 그 이유는 다음과 같다.
http/2에서는 http body가 binary로 전송된다.(과거엔 text로 전송됨). 동시에 이전에는 header-body를 묶은 http message가 전송 최소단위였다면, http/2에서는 binary frame 이 전송 최소 단위가 된다. 이렇게 변화한 이유에는 기존 http 1.x가 가진 다음과 같은 단점 때문이다.
http 1.x가 가진 단점들
- 본문은 압축이 되지만 헤더는 압축이 되지 않는다.
- 연속된 메세지는 비슷한 헤더구조를 가지는데, 그래도 매번 헤더를 전송해야함
- 다중전송(Multiplexing)이 불가능하다.
- multiplexing : 하나의 연결에 여러 요청/응답을 병렬적으로 실어 보내는 것. 병렬적이라는 것은 요청을 보내고 응답을 기다리지 않고 또 다른 요청을 보내는 것을 의미
- 이는 keep-alive를 사용하더라도 [요청-응답] [요청-응답]으로 이루어지지, [요청-요청-요청-응답-응답-응답]으로 이루어지지 않는다.
이를 해결하기 위해 http/2에서는 하나의 연결에 여러 스트림을 사용하여 multiplexing이 가능하도록 했다. 이것이 가능한 이유는 http/2 패킷을 binary frame 단위로 세분화하여 순서에 상관없이 받는 쪽에서 조립할 수 있도록 설계하였기 때문이다. 이러한 multiplexing 덕분에 http/2 에서는 연결을 유지하기 위한 설정인 keep-alive가 더이상 필요없어지게 되었다.
이외에도 http/2에서는 다음과 같은 성능 향상 기법이 적용되었다.
- 헤더 압축
- http/1.x에서 매 요청마다 헤더를 보내야했던 것과 다르게, http/2에서는 중복되는 헤더를 압축하여 사용한다.
- 서버 푸쉬
- http/1.x에서는 클라이언트가 요청을 하고 서버가 그에 응답을 하는 것이 일반적이었다.
- 하지만 http/2에서는 서버 푸쉬 기능을 통해 클라이언트가 요청하지 않은 데이터를 서버가 스스로 전송해줄 수 있다.
- 따라서 만약
index.html안에style.css,script.js,image.jpg가 있다면 http/1.x에서는 매번 [요청-응답]을 반복하며 받아와야했지만, http/2에서는 한번에 내려주어 성능을 개선해준다.
- 우선순위
- 응답에 대한 우선순위를 정하여 먼저 전송처리 해줄 수 있다.
- ex) css는 브라우저 렌더링을 막는데, 이를 최대한 빨리 내보내줘서 브라우저 렌더링을 진행함.