1. HTTP/3란?
HTTP/3에서는 기존에 사용되던 TCP의 문제점인 "Head of Line Blocking(HOL Blocking)"을 개선하기 위해 QUIC 프로토콜을 도입했다. HOL Blocking은 TCP에서 데이터 전송 시 일부 패킷이 지연되면 그 뒤에 있는 모든 패킷이 기다려야 하는 문제가 있는데, 이는 전체적인 전송 속도를 늦추는 원인이 되었다. 반면, QUIC 프로토콜은 여러 개의 스트림을 통해 데이터를 전송하므로, 한 스트림에서 지연이 발생해도 다른 스트림의 데이터 전송이 계속될 수 있다.
또한, HTTP/3에서는 데이터 전송 시 보안성을 강화하기 위해 TLS 1.3을 필수로 사용하도록 지정하였다. TLS 1.3은 이전 버전보다 더욱 강력한 보안 기능을 제공하며, 데이터 전송 시 암호화를 하여 중간자 공격 등의 보안 문제를 방지한다.
HTTP/3은 이전 버전인 HTTP/2와 마찬가지로 멀티플렉싱(multiplexing)을 지원한다. 이를 통해 하나의 TCP 연결로 여러 개의 요청과 응답을 처리할 수 있으며, 이로 인해 더욱 빠른 웹 페이지 로딩 속도를 기대할 수 있다.
총괄적으로 HTTP/3은 기존의 HTTP/1.1, HTTP/2 프로토콜의 단점을 개선하고 보안성을 강화한 새로운 프로토콜이다. 이를 통해 웹 페이지 로딩 속도의 개선과 함께 더욱 안전한 데이터 전송을 기대할 수 있다.
2. HTTP/3의 이전 버전인 HTTP/2의 문제점
둘째, HTTP/2는 대부분의 웹 사이트에서 사용하는 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜을 필수적으로 사용하도록 규정하고 있다. 그러나 TLS는 암호화와 복호화 과정이 필요하기 때문에 처리 속도가 느리고, 따라서 웹 사이트의 로딩 속도를 느리게 만든다.
셋째, HTTP/2는 서버 푸시(Server Push)라는 기능을 지원한다. 이는 서버에서 클라이언트의 요청 없이 리소스를 전송할 수 있게 해주는 기능으로, 특히 웹 사이트의 초기 로딩 속도를 향상시키는 데 효과적이다. 그러나 이 기능은 서버의 리소스 소모를 증가시키고, 서버의 부하를 높일 수도 있다는 단점을 가지고 있다.
이와 같은 문제점들이 HTTP/2의 성능 향상을 제한하고, 새로운 프로토콜의 필요성을 대두시키게 되었다. 이러한 상황에서 나온 것이 HTTP/3이다.
3. HTTP/3에서의 핵심 기술: QUIC
4. QUIC의 특징
- 빠른 핸드쉐이크
- QUIC은 암호화된 연결 설정 및 통신에 사용되는 핸드쉐이크를 1-RTT(One Round Trip Time)로 수행할 수 있어 TCP에 비해 더욱 빠른 연결 설정이 가능하다.
- 멀티플렉싱
- QUIC은 여러 개의 스트림을 사용하여 멀티플렉싱을 지원한다. 이는 TCP와는 달리, 데이터 패킷이 순서에 상관없이 도착하여도 정상적으로 재조립될 수 있어 효율적인 데이터 전송이 가능하다.
- 에러 복구
- QUIC은 '폴링(keep-alive)'이나 '재연결(reconnect)'과 같은 TCP와 같은 기술보다 더욱 효과적인 에러 복구 기능을 제공한다. 이는 QUIC이 패킷 전송 속도를 유지하면서 재전송을 수행할 수 있어 TCP에 비해 더욱 빠른 에러 복구가 가능하다.
- 적응형 전송 제어
- QUIC은 TCP와는 달리 적응형 전송 제어(Adaptive Congestion Control) 기술을 사용한다. 이는 더욱 빠르고 안정적인 데이터 전송을 위해 네트워크 상태에 따라 전송 속도를 동적으로 조절할 수 있다.
- 기능 확장성
- QUIC은 빠른 핸드쉐이크, 멀티플렉싱, 에러 복구, 적응형 전송 제어 등 다양한 기능을 제공함으로써, 다양한 프로토콜과 연동할 수 있는 기능 확장성을 가지고 있다.
5. HTTP/3의 이점
HTTP/3의 이점은 크게 다음과 같다.
- 더 빠른 속도와 낮은 지연 시간
- QUIC 프로토콜은 다중화와 병렬 전송을 통해 데이터 전송을 빠르게 처리할 수 있어, HTTP/2에서 발생하던 head-of-line blocking 문제를 해결하고, 빠른 속도와 낮은 지연 시간을 제공한다.
- 안정성 향상
- TCP와 달리 QUIC은 연결 상태를 유지하며, 패킷 전송 중에 연결이 끊어지면 새로운 연결을 설정할 필요 없이 이전 상태를 유지하면서 재전송을 수행한다. 또한, 암호화 기능이 기본적으로 내장되어 있어 데이터 보안도 강화된다.
- 대역폭 사용량 감소
- HTTP/3은 데이터 전송에 필요한 패킷 수를 최소화하여 대역폭 사용량을 감소시키는 기술을 사용한다. 이를 통해 서버 리소스 사용량과 비용을 절감할 수 있다.
- 호환성
- HTTP/3는 기존의 HTTP/1.1, HTTP/2와의 호환성을 유지하면서도 성능 향상을 제공한다. 또한, 기존의 TLS 프로토콜 대신에 QUIC을 사용하기 때문에 TLS 연결 설정 단계에서 발생하는 지연 시간도 줄일 수 있다.
- 서버 부하 감소
- HTTP/3는 요청과 응답을 처리하는 방식이 기존의 HTTP/1.1, HTTP/2와는 다르기 때문에, 서버 부하를 분산할 수 있는 서버 구성을 구현하기 쉽다. 이를 통해 서버의 부하를 분산시키고, 안정적인 서비스를 제공할 수 있다.
6. HTTP/3 적용 사례
예를 들면, 구글은 이미 Chrome 브라우저와 YouTube 서비스에서 HTTP/3를 지원하고 있다. Facebook도 같은 시기에 HTTP/3 지원을 발표하였으며, 아마존 웹 서비스(AWS)와 클라우드플레어 등의 클라우드 서비스 업체들도 HTTP/3를 지원하고 있다. 또한, 클라이언트와 서버 간에 연결을 안정적으로 유지해주는 기능 때문에, 게임 서버 및 스트리밍 서비스 등에서도 HTTP/3가 사용되고 있다.
이처럼, HTTP/3는 현재 많은 회사들이 시험해보고 있고, 이를 통해 HTTP/3의 장점들을 검증하고 있다. 앞으로도 HTTP/3의 적용 사례가 더욱 늘어날 것으로 예상된다.
7. HTTP/3의 미래전망
먼저, HTTP/3은 웹 성능을 향상시켜주는 기술이므로, 더욱 빠르고 안정적인 인터넷 환경을 제공할 것입니다. 특히, 모바일 환경에서 빠른 인터넷 속도와 높은 신뢰성을 요구하는 시대에 HTTP/3은 큰 도움이 될 것입니다.
또한, HTTP/3은 기존의 TCP 프로토콜보다 더욱 안정적인 QUIC 프로토콜을 기반으로 하고 있으므로, 더욱 안전한 인터넷 환경을 제공할 것입니다. 암호화와 보안 기능이 기본적으로 적용되어 있기 때문입니다.
더불어, HTTP/3은 스트리밍 기능을 강화시켜 더욱 원활한 비디오 및 오디오 스트리밍을 가능케 할 것입니다. 이는 점차 늘어나는 스트리밍 서비스 사용에 대한 대응 수단이 될 것입니다.
또한, HTTP/3은 이전 버전인 HTTP/2보다 더욱 적은 패킷으로 데이터 전송이 가능하며, 이는 더욱 효율적인 대역폭 사용을 가능케 합니다. 따라서, HTTP/3이 보급되면 대규모 데이터 전송이 더욱 원활하게 이루어질 것으로 예상됩니다.
마지막으로, HTTP/3은 Google, Cloudflare, Microsoft 등 대형 기업들이 개발하고 있으며, 현재 이미 많은 기업들이 HTTP/3을 도입하고 있습니다. 이는 HTTP/3의 대중화와 더불어 더욱 많은 기업들이 이를 적극적으로 활용할 것으로 예상됩니다.