[Servlet&JSP] Web Server와 WAS의 차이

* 본 글은 [뉴렉처]의 Servlet&JSP 프로그래밍 강의를 듣고 정리한 글입니다.

2020 Servlet&JSP 프로그래밍

 

웹 서버 프로그램과 Servlet을 알고 싶다면, 아래의 글을 참고하세요.

[Servlet&JSP] 1일차 | 웹 서버 프로그램과 Servlet

 

 Web Server와 WAS의 차이 

Static pages

• Web Server는 파일 경로 이름을 받아 경로와 일치하는 file contents를 반환
• 항상 동일한 페이지를 반환
• HTML, CSS, Javascript, Image 파일과 같이 컴퓨터에 저장되어 있는 파일들을 의미

Dynamic pages

• 들어온 요청에 맞게 동적으로 만들어진 컨텐츠
• 웹 서버에 의해 실행되는 프로그램을 통해서 만들어진 결과물
• 데이터베이스, 서버 내 로직 등을 활용해 만들어진 컨텐츠를 반환
• WAS(Web Application Server)에서 제공
• 개발자는 Servlet에 doGet()을 구현
  • Servlet: WAS 위에서 돌아가는 Java Program

 

웹 서비스

• HTTP 프로토콜을 이용한, 클라이언트와 서버의 통신
  • 클라이언트가 서버에 request(요청)하면 서버는 response(응답)
  • 클라이언트는 보통 웹 브라우저를 의미함

Web Server

• 소프트웨어와 하드웨어로 구분됨
• 하드웨어
  • Web 서버가 설치되어 있는 컴퓨터
• 소프트웨어
  • HTTP request를 받아 HTML, CSS, Javascript, Image 등의 **정적인 정보(Static contents)**를 제공하는 서버/프로그램
• 대표적인 웹서버: IIS, Apache, Nginx, GWS등
• 웹 서버의 기능
  • 정적인 컨텐츠 제공: WAS를 거치지 않고, 요청한 컨텐츠를 바로 제공할 수 있음
  • 동적인 컨텐츠 제공을 위한 요청 전달: 요청을 WAS에 보내고, WAS가 처리한 결과를 클라이언트에 전달

 

WAS(Web Application Server) (=Application Server, 웹 응용 서버)

        WAS의 개념

• 다양한 서버 내 알고리즘, 비즈니스 로직, DB 조회 등 클라이언트 요청에 따라 동적인 컨텐츠를 제공하는 서버/프로그램
• HTTP 프로토콜을 기반으로 하여 클라이언트의 요청에 따라 구현된 비즈니스 로직을 통해 동적으로 만들어진 컨텐츠를 반환 (예: Tomcat, JBoss, Jeus, ...)
  • 웹 서버에서 요청을 받고, 이를 웹 컨테이너로 보내 로직(알고리즘, DB 연결 등)을 수행하고 그 결과를 다시 웹 서버로 보내 최종적으로 클라이언트에게 보내주는 것
• HTTP를 통해 컴퓨터나 장치에 애플리케이션을 수행해주는 미들웨어(소프트웨어 엔진)
• '웹 컨테이너(Web Container)' 혹은 '서블릿 컨테이너(Servlet Container)'라고도 불림
  • WAS는 JSP, Servlet 구동 환경을 제공
• 데이터베이스 접속 기능, 여러 개의 트랜잭션 관리 등을 수행

        WAS의 역할

• WAS = Web Server + Web Container
• Web Container: 웹 서버가 보낸 JSP, Servlet, PHP, ASP.net 등의 파일들을 실행하고 수행결과를 다시 웹 서버로 보내주는 역할을 함
• Web Server 기능들을 구조적으로 분리하여 처리하고자 하는 목적으로 제시됨
  • 분산 트랜잭션, 보안, 메시징, 쓰레드 처리 등의 기능을 처리하는 분산 환경에서 사용
  • 주로 DB 서버와 같이 수행됨
• 현재는 WAS가 가지고 있는 Web Server도 정적인 컨텐츠를 처리하는 데 있어서 성능상 큰 차이가 없음

        WAS의 주요 기능

• 프로그램 실행 환경과 DB 접속 기능 제공
• 여러 개의 트랜잭션(논리적인 작업 단위) 관리 기능
• 업무를 처리하는 비즈니스 로직 수행

        WAS의 예

• Tomcat, JBoss, Jeus, Web Sphere 등

 

미들웨어(MiddleWare)

• Client - MiddleWare Server - DB Server(DBMS)
• 동작 과정
  • 1) Client는 단순히 요청만 중앙에 있는 MiddleWare Server에 보냄
  • 2) MiddleWare Server에서 대부분의 로직이 수행됨
  • 3) 이때, 데이터를 조작할 일이 있으면 DBMS에 부탁
  • 4) 로직의 결과를 Client에게 전송
  • 5) Client는 그 결과를 화면에 보여줌
  •  
  • 즉, 비즈니스 로직을 Client와 DBMS 사이의 MiddleWare Server에서 동작하도록 함으로써 Client는 입력과 출력만 담당

 

DBMS(Database Management System)

• 다수의 사용자들이 DB 내의 데이터를 접근할 수 있도록 해주는 소프트웨어
• 보통 Server 형태로 서비스를 제공 (예: MySQL, MariaDB, Oracle, PostgreSQL 등)
• DBMS Server에 직접 접속해서 동작하는 Client Program의 문제점 > 이를 해결하기 위해 MiddlWare 등장
  • Client에 로직이 많아지면서 Client Program의 크기가 커짐
  • 로직이 변경될 때마다 매번 배포가 되어야 함
  • Client에 대부분의 로직이 포함되어 배포가 되기 때문에 보안에 취약

 

Web Server와 WAS를 구분하는 이유

        Web Server가 필요한 이유

• 클라이언트(웹 브라우저)에 이미지 파일(정적 컨텐츠)을 보내는 과정
  • 정적인 파일(HTML, CSS, Javascript, Image)들은 웹 문서(HTML 문서)가 클라이언트로 보내질 때(웹 서버가 응답할 때) 함께 가지 않음
  • 클라이언트는 HTML 문서를 먼저 받고 그에 맞게 필요한 이미지 파일들을 다시 서버로 요청하면 그때서야 이미지 파일을 받아옴
  • Web Server를 통해 정적인 파일들을 WAS까지 가지 않고 앞단에서 빠르게 보내줄 수 있음
• Web Server에서는 정적 컨텐츠만 처리하도록 기능을 분배하여 서버의 부담을 줄일 수 있음

        WAS가 필요한 이유

• 웹 페이지는 정적 컨텐츠와 동적 컨텐츠가 모두 존재
• 사용자의 요청에 맞게 적절한 동적 컨텐츠를 만들어서 제공해야 함
• Web Server만을 이용한다면 사용자가 원하는 요청에 대한 결과값을 모두 미리 만들어 놓고 서비스를 해야 함 (정적 컨텐츠만 제공 가능) > 이렇게 수행하기에는 자원이 절대적으로 부족
• WAS를 통해 요청에 맞는 데이터를 DB에서 가져와 비즈니스 로직에 맞게 결과를 만들어 제공함으로써 자원을 효율적으로 사용할 수 있음

        WAS가 Web Server의 기능을 모두 수행할 수 있지만, Web Server도 쓰는 이유

• 기능을 분리하여 서버 부하 방지
  • WAS는 DB 조회나 다양한 로직을 처리하느라 바쁘기 때문에 단순한 정적 컨텐츠는 Web Server에서 빠르게 클라이언트에 제공하는 것이 좋음
  • WAS는 기본적으로 동적 컨텐츠를 제공하기 위해 존재하는 서버임
  • 정적 컨텐츠 요청까지 WAS가 처리하면, 정적 데이터 처리로 인해 부하가 커지고 동적 컨텐츠의 처리가 지연되어 수행 속도가 느려짐 > 페이지 노출 시간이 늘어남
• 물리적으로 분리하여 보안 강화
  • SSL에 대한 암복호화 처리에 Web Server를 사용
• 여러 대의 WAS를 연결해 Load Balancing
  • fail over(장애 극복), fail back 처리에 유리
  • 특히 대용량 웹 어플리케이션(여러 개의 서버 사용)의 경우 Web Server와 WAS를 분리하여 무중단 운영을 위한 장애 극복에 쉽게 대응할 수 있음
  • 예: 앞 단의 Web Server에서 오류가 발생한 WAS를 이용하지 못하도록 한 후 WAS를 재시작함으로써 사용자는 오류를 느끼지 못하고 이용할 수 있음
• 여러 웹 어플리케이션 서비스 가능
  • 예시1. 하나의 서버에서 PHP Application과 Java Application을 함께 사용하는 경우
  • 예시2. 톰캣은 Java언어만 해석이 가능. JSP는 처리가 가능하지만 PHP는 실행이 불가능. 고로, Web server로 Apache를 사용해 PHP를 사용 가능하게 만들 수 있다.
• 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 편의성을 위해 Web Server와 WAS를 분리
• Web Server를 WAS 앞에 두고 필요한 WAS들을 Web Server에 플러그인 형태로 설정하면 더욱 효율적인 분산 처리가 가능

 

Web Service Architecture

• 1) Client -> Web Server -> DB
• 2) Client -> WAS -> DB
• 3) Client -> Web Server -> WAS -> DB

• Client -> Web Server -> WAS -> DB 구조의 동작 과정
  • 1) Web Server는 웹 브라우저 클라이언트로부터 HTTP 요청을 받음
  • 2) Web Server는 클라이언트의 요청(Request)을 WAS에 보냄
  • 3) WAS는 관련된 Servlet을 메모리에 올림
  • 4) WAS는 web.xml을 참조하여 해당 Servlet에 대한 Thread를 생성 (Thread Pool 이용)
  • 5) HttpServletRequest와 HttpServletResponse 객체를 생성하여 Servlet에 전달
    • 5-1) Thread는 Servlet의 service() 메서드를 호출
    • 5-2) service() 메서드는 요청에 맞게 doGet() 또는 doPost() 메서드를 호출
      • protected doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
  • 6) doGet() 또는 doPost() 메서드는 인자에 맞게 생성된 적절한 동적 페이지를 Response 객체에 담아 WAS에 전달
  • 7) WAS는 Response 객체를 HttpResponse 형태로 바꾸어 Web Server에 전달
  • 생성된 Thread를 종료하고, HttpServletRequest와 HttpServletResponse 객체를 제거

 

참고: https://gmlwjd9405.github.io/2018/10/27/webserver-vs-was.html