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WebSocket: 최신 웹 애플리케이션의 실시간 통신의 중추

Patricia Arquette

풀어 주다： 2024-11-06 07:53:02

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WebSocket: The Backbone of Real-Time Communication in Modern Web Applications

나날이 발전하는 웹 애플리케이션 세계에서 실시간 커뮤니케이션은 필수 기능이 되었습니다. 실시간 알림, 온라인 게임, 실시간 메시징부터 공동 편집에 이르기까지 사용자는 원활하고 즉각적인 상호 작용을 기대합니다. WebSocket은 클라이언트와 서버 간에 전이중, 저지연 통신 채널을 제공하여 이러한 요구를 충족하는 강력한 프로토콜입니다.

이 블로그에서는 WebSocket의 작동 방식, 장점, 실제 사용 사례 및 기본 구현 가이드를 다루며 WebSocket에 대해 자세히 알아봅니다.

1. 웹소켓 소개

WebSocket은 클라이언트(일반적으로 브라우저)와 서버 간의 지속적인 연결을 제공하여 양방향 실시간 데이터 전송이 가능한 통신 프로토콜입니다. IETF에 의해 RFC 6455로 표준화되었으며 최신 브라우저에서 널리 지원됩니다.

기존 HTTP 기반 연결은 주로 요청-응답입니다. 즉, 클라이언트가 각 상호 작용을 시작한다는 의미입니다. 이와 대조적으로 WebSocket은 개방형 통신 회선을 지원하므로 반복적으로 연결을 다시 설정하는 오버헤드 없이 클라이언트와 서버가 언제든지 서로에게 데이터를 보낼 수 있습니다.

2. WebSocket과 HTTP: 주요 차이점

기능 HTTP 웹소켓

Feature	HTTP	WebSocket
Connection Type	Half-duplex	Full-duplex
Communication	Request-response	Bi-directional
Connection Persistence	New connection per request	Persistent connection
Latency	Higher	Lower
Usage Suitability	Static content delivery	Real-time applications

연결 유형 반이중 전이중 소통 요청-응답 양방향 연결 지속성 요청당 새로운 연결 지속적인 연결 지연 높음 낮음 사용 적합성 정적 콘텐츠 전달 실시간 애플리케이션

HTTP는 정적 웹 페이지와 RESTful 서비스에 이상적이지만 WebSocket은 라이브 스트리밍, 알림, 온라인 게임과 같이 지속적인 데이터 흐름이 필요한 애플리케이션에서 빛을 발합니다.

3. WebSocket 작동 방식

WebSocket 프로토콜은 기존 HTTP 연결을 WebSocket으로 업그레이드합니다. 이 초기 핸드셰이크는 HTTP를 통해 발생하며 그 후 연결 프로토콜이 전환되어 전이중 데이터 전송이 가능해집니다.

클라이언트 요청: 클라이언트는 WebSocket으로 업그레이드하겠다는 의사를 나타내는 헤더와 함께 HTTP 요청을 보냅니다.
서버 응답: 서버가 WebSocket을 지원하는 경우 업그레이드를 수락하는 헤더로 응답합니다.
지속적 연결: 핸드셰이크 후에는 두 당사자 모두가 필요한 만큼 계속 열려 있을 수 있는 영구 WebSocket 연결이 설정됩니다.

이 연결을 사용하면 상호작용할 때마다 새로운 연결이 필요한 HTTP와 달리 최소한의 오버헤드로 효율적이고 지속적인 통신이 가능합니다.

4. WebSocket 프로토콜과 Handshake

WebSocket 프로토콜은 TCP를 통해 작동하며 일반 연결에는 포트 80을, 보안 연결(WSS)에는 포트 443을 사용합니다.

악수 과정

다음은 일반적인 WebSocket 핸드셰이크의 예입니다.

고객 요청:

GET /chat HTTP/1.1
Host: example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Version: 13

로그인 후 복사

서버 응답:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=

로그인 후 복사

서버가 101개의 스위칭 프로토콜로 응답한 후 WebSocket 연결이 열리고 클라이언트와 서버 모두 데이터 프레임을 보낼 수 있습니다.

5. WebSocket 사용의 장점

낮은 대기 시간: WebSocket은 단일 열린 연결을 유지하여 연결 설정 및 종료에 소요되는 시간을 줄여 대기 시간을 최소화합니다.
효율성: HTTP 폴링과 달리 WebSocket은 추가 HTTP 헤더 없이 필요한 데이터만 전송하므로 가볍고 대역폭 효율적입니다.
전이중 통신: WebSocket은 클라이언트와 서버 간의 동시 데이터 흐름을 허용하므로 실시간 애플리케이션에 이상적입니다.
확장성: WebSocket 연결은 지속적이므로 애플리케이션이 많은 활성 연결을 동시에 처리할 수 있으므로 확장이 더 쉬워집니다.

6. WebSocket의 실제 애플리케이션

WebSocket은 실시간 양방향 통신이 필요한 애플리케이션에 적합한 프로토콜입니다. 일반적인 사용 사례는 다음과 같습니다.

라이브 채팅 애플리케이션: WhatsApp 또는 Slack과 같은 애플리케이션의 실시간 메시징.
온라인 게임: 여러 플레이어 간의 즉각적인 상호 작용이 필요한 게임에 적합합니다.
금융 시세: 실시간 주식 또는 암호화폐 업데이트
실시간 스포츠 점수: 점수 또는 게임 이벤트에 대한 지속적인 업데이트
공동작업 도구: 여러 사용자가 동일한 문서에서 작업하는 Google Docs와 같은 애플리케이션

7. JavaScript로 WebSocket 구현

다음은 JavaScript에서 WebSocket 연결을 설정하는 기본 예입니다.

클라이언트측 JavaScript

GET /chat HTTP/1.1
Host: example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Version: 13

로그인 후 복사

서버측(Node.js 예)

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=

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8. WebSocket의 보안 문제

WebSocket은 장점에도 불구하고 몇 가지 보안 문제를 안고 있습니다.

기본 CSRF 보호 없음: WebSocket에는 CSRF(교차 사이트 요청 위조)에 대한 기본 보호 기능이 없습니다.
DOS 공격에 취약: 지속적인 연결은 서버 플러딩을 통한 서비스 거부 공격에 악용될 수 있습니다.
위험 완화: 보안 WebSocket(WSS)을 구현하여 트래픽을 암호화하고, 클라이언트 요청을 검증하고, 보안 기능이 내장된 WebSocket 라이브러리를 사용하세요.

WSS(Secure WebSocket)를 사용하면 HTTPS와 유사한 방식으로 WebSocket을 통한 데이터 전송을 보호할 수 있습니다.

9. 결론

WebSocket은 웹 애플리케이션을 구축하고 상호 작용하는 방식을 변화시켰습니다. 전이중, 저지연 통신을 가능하게 함으로써 WebSocket은 동적 실시간 애플리케이션을 만드는 데 필수적인 요소가 되었습니다. 실시간 채팅 및 게임부터 금융 시세 표시까지, 지속적인 연결을 유지하는 WebSocket의 기능은 무한한 가능성을 열어줍니다.

위 내용은 WebSocket: 최신 웹 애플리케이션의 실시간 통신의 중추의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!