#spring-boot

Apache HTTP Server? Apache Tomcat? 서버 바로 알기

Spring Boot 을 공부하면서 어떻게 구성이 되어있는지도 공부를 하게 되었습니다. 전체적인 흐름은 Client 로부터 받은 HTTP 요청을 알맞게 처리하여, Controller 로 넘겨주게 됩니다. 이때, 해당 기능을 실행하는 WAS(Web Application Server) 의 역할을 Apache Tomcat 이라는 서버가 하게 된다고 공부를 하였습니다. 하지만 비슷한 이름을 가진 Apache HTTP Server 라는 서버도 존재합니다. 이 과정에서 WAS 와 또 다른 개념인 Web Server 라는 것을 알게 되었습니다. 서버에서 쓰이는 개념들 중 단어들이 상당히 비슷하여 헷갈리는 점이 많았습니다. Spring Boot 를 동작시키는 구성 요소 중 Apache HTTP ServerApache Tomcat 에 대해서 정리하고자 합니다.

Web ServerApache Server

Client 에서는 미리 정해진 HTTP 규격에 맞게 요청을 보내게 됩니다. 이것을 해석하고 우리는 Client 가 원하는 데이터를 보내주어야 합니다. 여기서 HTTP 를 해석하고, 그에 맞는 데이터 형식으로 보내주는 것이 Web Server 가 할 일입니다. 요청을 데이터와 단순하게 매칭을 하고, 이를 HTTP 에 맞게 돌려주면 되기 때문에, 이러한 과정을 Static(정적) 인 웹서버라고도 합니다. HTML , CSS , 그리고 사진과 같은 별도의 데이터 수정 없이 반환되는 자료 형식들이 해당됩니다. 이 때문에 별도의 프로그램 없이 Web Server 만으로도 URL 과 대응하여 HTML 을 반환하여 블로그를 만들 수도 있습니다.

WebServer-Diagram

정해진 데이터만 가져와서 반환하면 된다는 점 때문에, 처리 속도가 빠르며 트래픽의 과부하를 잘 처리할 수 있다는 장점이 있습니다. 또한, HTTP 를 정해진 약속대로 빠르게 처리를 해주어 반환해야 하는 점 때문에 대부분이 C 로 구현이 되어있습니다. 이번 글을 쓰기 전에 제가 헷갈렸었던 Apache HTTP Server 가 바로 이 Web Server 에 속하게 됩니다.

Apache-Logo

Apache HTTP Server 는 1995년에 Apache 라는 비영리 재단에서 발표된 오픈 소스 Web Server 입니다. 가장 높은 점유율을 가지고 있는 Web Server 이기도 합니다. 그 이외에도 최근에 많이 쓰이고 있는 NginxWeb Server 의 일종으로 볼 수가 있습니다.

Web Application Server

Web Server 에서는 임의로 블로그를 만들 수가 있었습니다. 하지만 현실에서의 Web Application 들은 더욱더 많은 기능을 요구할 때가 많습니다.
예를 들면 커뮤니티 사이트에서 자신이 쓴 글만 모아서 볼 수 있게 하는 기능 등이 있습니다. 하지만 기존의 Web Server 에서는 DB 와 함께 유동적으로 로직에 따라 요청을 처리하지 못합니다. 이를 해결하기 위해서 Web Application Server 를 사용하게 됩니다.

WAS-Diagram

WAS (Web Application Server) 는 일부 Web Server 기능과 Web Container 로 함께 구성됩니다. 앞단의 Web ServerHTTP 요청을 받아서 Web Container 로 넘겨주게 됩니다. Web Container 이를 내부 프로그램 로직의 처리에 따라서 데이터를 만들어서 Web Server 로 다시 전달하게 됩니다. Java 에서는 이를 Servlet 을 통해서 처리하기 때문에 Servlet Container 라고도 부릅니다. 앞서 언급한 같은 URL 이지만 로그인한 사용자에 따라 자신이 쓴 글이 보이게 하는 등의 로직이 필요한 기능을 추가할 수가 있습니다. 요청 조건에 따라서 Web Server 가 유연하게 처리하지 못하는 문제가 해결됩니다. 이렇게 데이터를 가공한 후에 Client 에게 반환해주는 작업을 Dynamic(동적) 인 웹처리라고 합니다.
Web Container 를 통해, 개발자는 로직에 집중을 할 수 있고, DB와 상호 작용을 통해 데이터들을 가공하여 Client 에게 반환할 수 있습니다. WASJava ,JavaScript 를 비롯하여 다양한 언어로 프로그램이 구성되어, 원하는 프레임워크를 선택할 수가 있습니다. 하지만 Web Server 장점인 빠른 처리 및 트래픽 부하에 대해서는 약한 모습을 보이게 됩니다.
Spring Boot 가 요청에 따라서 데이터를 처리 및 DB에 영향을 주는 것은 Apache Tomcat 가 내장이 되어있기 때문입니다. Apache TomcatApache HTTP Server 가 개발된 같은 Apache 재단에서 개발이 되었습니다.

Tomcat-logo

Servlet Container 개념으로 개발이 되었으며 데이터의 동적인 처리를 할 수 있습니다. 이 때, 외부 요청을 처리하는 Web Server 의 기능을 일부 내장하고 있기 때문에 WAS 로 간주하기도 합니다.

Servlet-Container-Diagram

하지만 사실 Apache Tomcat 도 완벽한 WAS 의 역할을 하고 있지 않다고 볼 수 있습니다.

Apache TomcatServlet Container

Spring Boot 에서는 Servlet 을 단위로 하여 Client 의 요청을 처리하게 됩니다. ServletJava 에서 Thread 기반으로 Client 요청에 대해서 Dynamic 하게 작동하는 구성요소입니다. 이때, InterfaceServlet 을 구현한 추상 객체를 상속받아 구현되어있습니다. 요청에 따라서 각기 다른 Servlet 이 실행이 됩니다. Servlet 을 요청에 연결하고, 수명 관리를 해주는 것이 바로 Servlet Container 입니다.
Apache Tomcat 은 기본적으로는 Servlet Container 이나 자체적으로 Web Server 가 내장이 되어있습니다. 이 때문에 외부의 HTTP 요청을 받을 수 있어서 Apache TomcatWAS 기능을 일부 가지고 있는 Servlet Container 라고 볼 수가 있습니다.
필요한 동적 처리를 모두 해주는데, 완벽히 WAS 로 부를 수 없는지에 대해서 의아해할 수 있습니다. Java 진영의 역사를 보자면, Java EE 라는 기업 전용 자바 플랫폼의 단점들을 해결하면서 필요한 부분만 적용한 것이 Spring Boot 라고 볼 수 있습니다. 하지만 이 과정에서 분산 트랜잭션과 같은 기능들이 제외되게 되었습니다. 이런 기능들을 모두 포함해야 WAS 로 보게 되므로, 해당 기능이 없는 Apache Tomcat 은 완벽한 WAS 로 분류하지 않게 되었습니다.

Spring Boot 에서의 Apache Tomcat

Spring Boot 에서는 HTTP 요청을 받고 Servlet 을 관리할 수 있기 때문에 기본적으로 Apache Tomcat 을 내장하여 사용하고 있습니다. 먼저, Gradle 에서 의존성을 살펴보게 되면, Tomcat 이 내장되어 있음을 확인할 수가 있습니다.

Built-In-Tomcat

실제로 Spring Boot 를 실행시키게 되면, 다음과 같이 Tomcat 이 실행 되었음을 알 수가 있습니다.

Built-In-Tomcat-Process

기본적으로 내장되어 사용하고 있기 때문에 저희는 Apache ServerApache Tomcat 에 대한 지식없이도 Spring Boot 에서 동적인 웹처리를 할수가 있었습니다.

Web ServerWAS 의 상호 관계

유연성이 더 좋은 WASWeb Server 보다 더 나은 것이라고 생각할 수 도 있습니다. 하지만 실제로는 Apache HTTP ServerNginx 와 같은 Web ServerWAS 와 함께 쓰고 있습니다. 이유는 다음과 같습니다.
먼저 정적인 응답을 처리할 때 문제입니다. WASWeb Server 둘 다 정적인 파일을 처리할 수가 있습니다. 하지만 WAS 에서 응답을 처리할 때에는 외부 프로그램, Servlet Container 등의 존재 때문에 부하가 많이 걸리게 됩니다. 이 때문에 상대적으로 가벼운 Web Server 가 정적 요청에서는 유리합니다.
두 번째로는 Load Balancing 의 적용입니다. 하나의 WAS 에 너무 많은 요청이 몰리게 되면, 데이터 처리할 것이 많아져서 CPU에 부하가 오게 됩니다. 이를 여러 WAS 로 구성을 하여, 요청을 분산시킬 수가 있습니다. 요청을 분산시키는 기능이 필요하게 되는데, 이를 Load Balancing 이라고 합니다.

web_server_load_balancing

Apache HTTP Server 와 같은 Web Server 는 이 기능을 가지고 있기 때문에 WAS 앞단에 배치하게 됩니다. 이 같은 이유 때문에 하나의 종류만 쓰는 것이 아닌 Web ServerWAS 를 적절히 배치하여 사용하게 됩니다.

Reference