웹소켓 (WebSocket)
웹소켓(WebSocket)에 대해 설명하는 페이지입니다.
목차
폴링과 롱폴링
웹소켓 이전에는 사용자가 직접 화면을 갱신하지 않고 자동으로 화면을 갱신하는 방법으로 폴링(Polling) 또는 롱폴링(Long Polling) 방법을 사용했습니다. 폴링은 주기적으로 요청을 보내는 방식을 의미하며, 롱폴링은 클라이언트와 서버 간의 커넥션을 유지한 상태로 응답을 주고 받는 방식을 의미합니다. 하지만 폴링과 롱폴링 방식의 경우 주기적으로 서버에 데이터를 요청하므로 서버에 부담을 주는 문제점이 있습니다.
웹소켓이란?
웹소켓(WebSocket)이란 하나의 TCP 커넥션으로 서버와 클라이언트 간에 양방향 통신을 할 수 있게 만든 프로토콜을 의미합니다. 웹소켓은 HTTP와 달리 지속적인 연결을 유지하면서 양방향으로 데이터를 주고받을 수 있는 특징이 있습니다. 웹소켓을 사용하면 서버와 클라이언트 사이에서 데이터를 빠르게 주고받을 수 있습니다. HTTP 메서드 중에서 POST보다 빠르다는 장점이 있기 때문에 여러 API 또는 여러 게임 멀티플레이에도 사용됩니다. 또한 클라이언트와 서버 간의 실시간 통신이 필요한 채팅 애플리케이션, 실시간 데이터 스트리밍, 주식 애플리케이션, 온라인 게임 등에 사용됩니다.
웹소켓의 특징
웹소켓의 주요 특징은 다음과 같습니다.
양방향 통신(Full-Duplex Communication)- 웹소켓을 사용하면 데이터의 송수신을 동시에 처리하므로 클라이언트와 서버가 서로 데이터를 자유롭게 주고받을 수 있습니다. 클라이언트가 요청을 보낼 때만 서버가 응답을 보내는 단방향 통신인 HTTP 통신과 달리, 양방향 통신을 지원하므로 클라이언트와 서버가 원하는 때 언제든지 데이터를 주고받을 수 있습니다.
지속적인 연결(Persistent Connection)- 웹소켓은 한 번 연결이 맺어지면 지속적인 연결을 유지합니다.
- 실시간 네트워킹을 구현하는 데 용이합니다.
- 여러 번의 요청/응답 주기를 거치지 않고도 데이터를 주고받을 수 있어 효율적입니다.
- 브로드캐스팅을 지원하므로 여러 클라이언트와 빠르게 데이터를 교환할 수 있습니다.
낮은 오버헤드(Low Overhead)- HTTP 프로토콜과 달리 웹소켓은 연결 후에는 헤더 정보를 최소화하여 데이터를 전송하므로 데이터 전송 시 오버헤드가 적고 더 빠른 실시간 통신이 가능합니다.
표준 프로토콜(Standard Protocol)- 웹소켓은 RFC 6455로 표준화된 프로토콜이므로 대부분의 현대 웹브라우저에서 웹소켓을 지원합니다.
- IE9 등 오래된 웹브라우저는 지원하지 않습니다.
웹소켓의 동작 방식
웹소켓 프로토콜은 크게 핸드셰이크와 데이터 전송으로 구분할 수 있습니다. 웹소켓의 동작 방식을 설명하자면 다음과 같습니다.
핸드셰이크(Handshake)핸드셰이크는 서버와 클라이언트가 커넥션을 맺는 과정을 의미하며 최초 한 번만 실행됩니다. 웹소켓 연결은 HTTP를 통해 초기화됩니다. HTTP 메서드 중 GET으로 보내야 하며, HTTP 1.1 이상이 필수입니다. 클라이언트가 서버에 웹소켓 연결을 요청하면 서버는 이를 수락하고 HTTP 연결이 웹소켓 연결로 업그레이드됩니다. 핸드셰이크가 완료되면 프로토콜이 HTTP에서 ws로, HTTPS라면 wss로 변경됩니다.
데이터 전송핸드셰이크가 완료되면, 클라이언트와 서버가 서로 데이터를 실시간으로 전송할 수 있게 됩니다. 데이터를 프레임이라는 작은 단위로 전송되며, 각 프레임에는 텍스트, 바이너리 데이터 등이 포함될 수 있습니다.
연결 종료(Close)클라이언트 또는 서버가 연결을 종료할 때, 웹소켓 연결이 히며 핸드셰이크와 유사하게 종료 신호가 교환됩니다.
웹소켓의 활용 사례
웹소켓을 활용한 사례는 다음과 같습니다.
실시간 채팅 애플리케이션
메세지가 거의 즉시 전달되기 때문에 채팅 애플리케이션에서 널리 사용됩니다.
실시간 금융 데이터 스트리밍
주식 가격, 환율 등의 실시간 데이터를 제공하는 서비스에서 사용됩니다.
온라인 게임
플레이어 간의 빠르고 실시간으로 데이터를 주고받아야 하는 게임에서 널리 사용됩니다.
실시간 알림 시스템
알림을 실시간으로 사용자에게 전달할 수 있습니다.
