Static vs Dynamic 페이지
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 Server와 WAS의 차이
Web Server
- 웹 서버는 클라이언트가 요청한 정적인 콘텐츠를 HTTP 프로토콜을 통하여 제공해주는 서버이다. 위에서 언급한 정적 페이지를 보내준다. 정적인 콘텐츠(html, css, js) 제공 이 가장 큰 역할이다.
- 다른 역할으로는 동적인 요청이 클라이언트로부터 들어왔을 때, 해당 요청을 웹 서버에서 처리할 수 없기 때문에 컨테이너(Container)로 보내주는 역할을 한다.
ex) Nginx, Appach HTTP Server, IIS(windows 전용 웹서버이다)
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(응답, Response)한다.
웹 컨테이너 (Container)
- 컨테이너는 동적인 데이터들을 처리하여 정적인 페이지로 생성해주는 소프트웨어 모듈이다.
사용자가 로그인해서 My Page 메뉴에 들어간다고 가정해보자.
이 메뉴에서는 각자 사용자에 따라 보여질 정보가 다르다. 사용자의 요청이 들어오면 웹 서버는 정적인 요소만 클라이언트 측에 보낼 수 있고, 동적으로 처리해야 하는 부분은 처리할 수 없다.
컨테이너는 이러한 부분을 대신 처리해서 웹 서버에 정적인 파일로 만들어서 보내주는 모듈이라고 생각하면 될 것이다.
Apache는 CGI라는 개념을 지원한다.
※ 참고
CGI란?
Common Gateway Interface(공용 게이트웨이 인터페이스)
인터페이스로서, 웹 서버 상에서 프로그램을 동작시키기 위한 방법을 정의한 프로그램.
웹 서버와 외부 프로그램 사이에서 정보를 주고 받는 방법나 규약.
쉽게 설명하자면, 두 개 이상의 컴퓨터 간의 자료들을 주고 받는 프로그램, 또는 주고 받는 것 자체를 의미.
PHP, Perl, Python등의 언어는 Apache를 통해 CGI를 적용시키는 것이 가능하지만, JAVA는 불가능하다.
즉, Java는 따로 CGI 와 같은 기능을 위해 컨테이너 라는 것이 필요한데 그것이 서블릿 이다.
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.
WAS(Web Application Server)
- 웹 서버로부터 오는 동적인 요청을 처리하는 서버를 말한다. 웹 서버와 컨테이너를 붙여놓은 서버 라고 보면 될 것 같다.
- WAS 또한 웹서버와 동일하게 HTTP 기반으로 동작한다. 웹서버가 할 수가 있는 기능 대부분이 WAS에서도 처리가 가능하며 비즈니스 로직(서버사이드 코드)을 처리할 수 있어 사용자에게 동적인 콘텐츠를 전달 할 수가 있으며, 주로 데이터베이스 서버와 같이 수행된다.
예를 들어서, 클라이언트에서 http://caffelove.com이라는 도메인을 가진 서버에서 ‘내 정보’를 눌러 http://caffelove.com/myinfo 라는 경로에 들어간다고 가정해보겠다.
/myinfo 라는 경로로 요청하면 WAS는 자신의 라우팅 정보를 통하여 어떤 처리를 해야될지 살펴본다.
이 때, myinfo를 라우팅 할 때, 단순히 ‘myinfo.html 이라는 파일을 보여줘!’ 라는 요청을 하게 된다면 정적인 요소이기 때문에, 웹 서버에서 클라이언트에게 myinfo.html 파일을 보내주기만 하면 된다.
하지만, myinfo는 개인의 고유한 정보를 보여주는 페이지이니 WAS에서는 데이터베이스에서 데이터를 가져온다.
그 다음에 원하는 데이터를 가공하여, 파일로 해당 데이터를 보내준다
Ex) Tomcat, JBoss, Jeus, Web Sphere 등
※ 참고
[위키백과]
웹 애플리케이션 서버(Web Application Server, 약자 WAS)는 웹 애플리케이션 과 서버 환경을 만들어 동작시키는 기능을 제공하는 소프트웨어 프레임워크 이다. 인터넷 상에서 HTTP 를 통해 사용자 컴퓨터나 장치에 애플리케이션을 수행해 주는 미들웨어 (소프트웨어 엔진)으로 볼 수 있다. 웹 애플리케이션 서버는 동적 서버 콘텐츠를 수행하는 것으로 일반적인 웹 서버와 구별이 되며, 주로 데이터베이스 서버와 같이 수행이 된다. 한국에서는 일반적으로 “WAS” 또는 “WAS S/W”로 통칭하고 있으며 공공기관에서는 “웹 응용 서버”로 사용되고, 영어권에서는 “Application Server” (약자 AS)로 불린다.
차이
위 각각의 설명글을 읽었다면 충분히 파악할 수도 있는 부분이지만 정리하자면 기능적으로 동일한 영역이 있으며 WAS가 웹서버 기능의 많은 부분을 포함하여 수행하기도 하지만 사용의 “목적”이 다르다.
즉, 웹 서버와 WAS의 차이는 어떤 타입의 컨텐츠를 제공하느냐의 차이이다.
웹 서버는 정적인 데이터를 처리하는 서버이다. 이미지나 단순 html 같은 정적인 리소스들을 전달하며 WAS만을 이용할 경우보다 빠르고 안정적으로 기능을 수행한다.
WAS는 동적인 데이터를 위주로 처리하는 서버이다. DB와 연결되어 사용자와 데이터를 주고받고 조작이 필요한 경우 WAS를 활용한다.
또한 웹 서버와 WAS는 각각 독립적으로 존재할 수 있다.
대부분의 WAS는 정적인 컨텐츠도 제공해주고 있기 때문에, 웹 서버 없이 WAS만 존재할 수 있다. 그래서 WAS는 웹 서버를 포함하는 개념이라고 생각해도 될 것이다.
Web Server가 필요한 이유
그렇다면 웹서버가 할 수 있는 일을 WAS가 전부 가능하다면 웹서버는 굳이 사용하지 않아도 되지 않을까…? 라고 의문이 들수도 있다.
즉, 정적인 콘텐츠만을 제공하는 웹사이트를 서버에 배포한다면 웹 서버만으로도 충분하다. 그런데 동적인 컨텐츠를 제공해야 하는 웹서비스 배포를 해야한다고 한다면 정적, 동적 요청 처리가 모두 가능한 WAS만을 사용해도 되지 않겠냐는 생각을 할 수도 있다.
1. WAS가 해야 할 일의 부담을 줄이기 위해서
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 WAS 앞에 웹 서버를 둬서 웹 서버에서는 정적인 문서만 처리하도록 하고, WAS는 애플리케이션의 로직만 수행하도록 기능을 분배하여 서버의 부담을 줄이기 위해서이다.
즉, WAS는 DB 조회 및 다양한 로직을 처리하는 데 집중해야 한다.
따라서 단순한 정적 콘텐츠는 웹 서버에게 맡기며 기능을 분리해 서버 부하를 방지해줘야 한다.
만약 WAS가 정적 콘텐츠 요청까지 처리하게 된다면, 부하가 커지고 동적 컨텐츠 처리가 지연되면서 수행 속도가 느려지고 이에 따라 페이지 노출 시간이 늘어나는 문제가 발생하여 효율성이 크게 떨어지게 된다.
또 다른 이유로는 사람들이 많이 접속하는 대용량 WAS인 경우, 서버의 수가 여러 대일 수 있다. 만약 사용 중 WAS에서 문제가 생겨 WAS를 재시작해야 하는 경우가 생긴다면 이때 재시작하기 위해 앞단의 웹서버에서 WAS를 사용하지 못하도록 요청을 차단한 후 WAS를 재시작한다면, 사용자들은 WAS에 문제가 발생한지 모르고 이용할 수 있다.
이러한 처리를 “장애 극복 기능”이라 한다. 즉 규모가 커질수록 웹서버와 WAS를 분리하는 것이다. 그리고 자원을 이용하면서 효율성, 배포 및 유지보수 편의성을 위해 대체로 분리하여 둔다.
※ 참고
소프트웨어 공학에서 장애극복기능이란 컴퓨터 서버, 시스템, 네트워크 등에서 이상이 생겼을때 예비 시스템으로 자동전환될 수 있도록 처리하는 기능이다. 반면 수동으로 직접 전환 처리하는것을 스위치 오버라고 한다.
웹 서비스는 아래처럼 다양한 구조를 가질 수 있다.
- Client -> 웹서버 -> DB
- Client -> WAS -> DB
- Client -> 웹서버 -> WAS -> DB
또한 리버스 프록시의 구조를 가져가며 서버 부하 방지와 보안적 효율을 얻을 수 있다.
2. 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.
3. 아파치( Apache )와 CGI, 그리고 톰캣( Tomcat )
윗을 읽고 나면 조금 의문이 드는 부분도 있을 것이다. 웹서버만으로도 분명 동적인 요청 처리가 가능한 것도 있기 때문이다.
예를 들면 PHP의 경우 WAS 없이 아파치나 nginx만을 통해서 동적인 요청 처리가 가능하다. 그걸 가능하게 해주는 게 CGI( Common Gateway Interface )이다. 웹서버에 별도로 설정해주어야 하지만 CGI는 이름 그대로 인터페이스로서, 웹 서버상에서 프로그램을 동작시키기 위한 방법을 정의한 프로그램(또는 스크립트)이다.
CGI란 위에 설명해 놓았듯이 동적컨텐츠를 제공하기 위해 웹서버 내에 프로그랭밍 기능이 들어가는 방식 이다.
즉 PHP, Perl, Python 등의 언어들은 CGI를 구현해놓았기 때문에, 아파치에서 다양한 언어로 짜여진 각 프로그램을 실행할 수 있습니다.
예를 들어 아파치에 PHP 모듈을 설치했을 경우, 요청이 왔을 때 아파치는 HTTTP 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.
하지만 이 역시(CGI) 효율이 떨어지기 마련이다… CGI만으로는 규모가 큰 웹서비스를 구현하기 사실상 어렵기 때문이다(WAS의 반대 경우).
많은 프로그래머들이 JAVA를 견고한 언어라고 평가하는 이유도 여기에 어느정도 포함되어 있다고 생각한다.
자바 서블릿 은 CGI를 사용하지 않는다 그래서 WAS에 대해 설명 할때 대표적으로 JAVA, 톰캣, 아파치로 대부분 예시를 들어준다. 가장 이상적인 WS + WAS의 사용이라고 보여지기 때문이다.
이상적인 웹서비스 아키텍쳐
WAS가 필요한 이유
Web Server의 필요성에서 WAS가 필요한 이유를 설명했지만 따로 한번 더 설명하겠다.
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 그때 그때 결과를 만들어서 제공함으로써 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
Web Server + WAS 조합
각 둘에게 장단점을 알아 봤다. 그렇다면 WAS와 Web Server의 기능도 모두 수행하면 최적의 서버를 구성할수 있게 된다.
1. 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.
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 어플리케이션의 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.
4. 여러 웹 어플리케이션 서비스 가능
- 예를 들어, 하나의 서버에서 PHP Application과 Java Application을 함께 사용하는 경우
5. 기타
- 접근 허용 IP 관리, 2대 이상의 서버에서의 세션 관리 등도 Web Server에서 처리하면 효율적이다.
- 즉, 자원 이용의 효율성 및 장애 극복, 배포 및 유지보수의 편의성 을 위해 Web Server와 WAS를 분리한다.
- Web Server를 WAS 앞에 두고 필요한 WAS들을 Web Server에 플러그인 형태로 설정하면 더욱 효율적인 분산 처리가 가능하다.
참고