웹 서버(WEB), 웹 어플리케이션 서버(WAS)
웹 서버(Web Server)
- HTTP 기반으로 동장
- 정적 리소스 제공, 기타 부가기능
- 정적(파일) HTML, CSS, JS, 이미지, 영상
- 예) NGINX, APACHE$
웹 어플리케이션 서버(WAS : Web Application Server)
- HTTP 기반으로 동작
- 웹 서버 기능 포함 + (정적 리소스 제공 가능)
- 프로그램 코드를 실행해서 애플리케이션 로직 수행
- 동적 HTML, HTTP API(JSON)
- 서블릿, JSP, 스프링 MVC
- 예) 톰캣(Tomcat), Jetty, Undertow
웹 서버 vs. 웹 애플리케이션 서버(WAS)
- 웹 서버는 정적 리소스(파일) / WAS는 애플리케이션 로직
- 둘의 용어의 경계는 모호함
- 웹 서버도 프로그램을 실행하는 기능을 포함하기도 함
- 웹 애플리케이션 서버도 웹 서버의 기능을 제공함
- 자바는 서블릿 컨테이너 기능을 제공하면 WAS
- 서블릿 없이 자바코드를 실행하는 서버 프레임워크도 있음
- WAS는 애플리케이션 코드를 실행하는데 더 특화
웹 시스템 구성 - WAS, DB
- WAS, DB만으로 시스템 구성 가능
- WAS는 정적 리소스, 애플리케이션 로직 모두 제공 가능
- WAS가 너무 많은 역할을 담당하면 서버 과부하가 우려됨
- 가장 비싼 애플리케이션 로직이 정적 리소스 때문에 수행이 어려울 수 있음
- WAS 장애 시 오류 화면도 노출 불가능
웹 시스템 구성 - WEB, WAS, DB
- 정적 리소스는 웹 서버가 처리
- 웹 서버는 애플리케이션 로직같은 동적인 처리가 필요하면 WAS에 요청을 위임
- WAS는 중요한 애플리케이션 로직 처리 전담
- 효율적인 리소스 관리
- 정적 리소스가 많이 사용되면 Web 서버 증설
- 애플리케이션 리소스가 많이 사용되면 WAS 증설
- 정적 리소스만 제공하는 웹 서버는 잘 죽지 않음
- 애플리케이션 로직이 동작하는 WAS 서버는 잘 죽음
- WAS, DB 장애 시 WEB 서버가 오류 화면 제공 가능
서블릿
아래 사진처럼 데이터를 저장하려면, 웹 브라우저가 생성한 요청 HTTP 메시지(회원 저장)하고 서버에서 HTTP 응답 메시지를 생성해서 보내야 한다.
그러려면 왼쪽 박스에 있는 것을 모두 해야하지만!
서블릿을 지원하는 WAS에서 모두 해준다.(정말 편하다!)
@WebServlet(name = "helloServlet", urlPatterns = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
//애플리케이션 로직
동시 요청 - 멀티 쓰레드
쓰레드
• 애플리케이션 코드를 하나하나 순차적으로 실행하는 것은 쓰레드
• 자바 메인 메서드를 처음 실행하면 main이라는 이름의 쓰레드가 실행
• 쓰레드가 없다면 자바 애플리케이션 실행이 불가능
• 쓰레드는 한 번에 하나의 코드 라인만 수행
• 동시 처리가 필요하다면 쓸드를 추가로 생성
요청마다 쓰레드 생성
장단점
장점
• 동시 요청을 처리 할 수 있다.
• 리소스(CPU, 메모리)가 허용할 때 까지 처리가능
• 하나의 쓰레드가 지연되어도, 나머지 쓰레드는 정상 동작한다.
단점
• 쓰레드 생성 비용이 매우 비싸다.
• 고객의 요청이 올 때 마다 쓰레드를 생성하면, 응답 속도가 느려진다.
• 쓰레드는 컨테스트 스위칭 비용이 발생한다.
• 쓰레드 생성에 제한이 없다.
• 고객 요청이 너무 많이 오면, CPU, 메모리 임계점을 넘어서 서버가 죽을 수 있다.
쓰레드 풀
- 요청 마다 쓰레드 생성의 단점 보완
특징
• 필요한 쓰레드를 쓰레드 풀에 보관하고 관리한다.
• 쓰레드 풀에 생성 가능한 쓰레드의 최대치를 관리한다. 톰캣은 최대 200개 기본 설정 (변경 가능)
사용
• 쓰레드가 필요하면, 이미 생성되어 있는 쓰레드를 쓰레드 풀에서 꺼내서 사용한다.
• 사용을 종료하면 쓰레드 풀에 해당 쓰레드를 반납한다.
• 최대 쓰레드가 모두 사용중이어서 쓰레드 풀에 쓰레드가 없으면?
→ 기다리는 요청은 거절하거나 특정 숫자만큼만 대기하도록 설정할 수 있다.
장점
• 쓰레드가 미리 생성되어 있으므로, 쓰레드를 생성하고 종료하는 비용(CPU)이 절약되고, 응답 시간이 빠르다.
• 생성 가능한 쓰레드의 최대치가 있으므로 너무 많은 요청이 들어와도 기존 요청은 안전하게 처리할 수 있다.
💡 쓰레드 풀 실무 팁!
• WAS의 주요 튜닝 포인트는 최대 쓰레드(max thread) 수이다.
• 이 값을 너무 낮게 설정하면?
→ 동시 요청이 많으면, 서버 리소스는 여유롭지만(서버는 돌아가지만), 클라이언트는 응답이 지연된다.
• 이 값을 너무 높게 설정하면?
→ 동시 요청이 많으면, CPU, 메모리 리소스 임계점 초과로 서버 다운
• 장애 발생 시?
→ 클라우드면 일단 서버부터 늘리고, 이후에 튜닝
→ 클라우드가 아니면 열심히 튜닝
쓰레드 풀의 적정 숫자
• 적정 숫자는 어떻게 찾나요?
→ 애플리케이션 로직의 복잡도, CPU, 메모리, IO 리소스 상황에 따라 모두 다름
• 성능 테스트를 해보면서 쓰레드 풀의 적정 숫자를 찾아야 한다!
• 최대한 실제 서비스와 유사하게 성능 테스트 시도
• 툴 : 아파치 ab, 제이미터, nGrinder
WAS의 멀티 쓰레드 지원 핵심
- 멀티 쓰레드에 대한 부분은 WAS가 처리
- ⭐️ 개발자가 멀티 쓰레드 관련 코드를 신경쓰지 않아도 됨 ⭐️
- 개발자는 마치 싱글 쓰레드 프로그래밍을 하듯이 편리하게 소스 코드를 개발
- 멀티 쓰레드 환경이므로 싱글톤 객체(서블릿, 스프링 빈)는 주의해서 사용(공유 변수 주의해서 사용)
정리
서블릿과 쓰레드가 WAS(WEB Application Server)와 함께 언급되는 이유는 다음과 같은 맥락에서 이해할 수 있습니다:
- WAS의 기본 역할
WAS는 웹 애플리케이션을 실행시키기 위한 플랫폼으로, HTTP 요청을 처리하고 동적 콘텐츠를 생성하는 데 사용됩니다. 이 과정에서 서블릿은 핵심적인 역할을 합니다. 서블릿은 HTTP 요청과 응답을 쉽게 처리하도록 돕는 자바 기술로, 개발자가 복잡한 작업(예: 소켓 연결, HTTP 메시지 파싱 등)을 간소화할 수 있게 합니다 - 쓰레드와 병렬 처리
WAS는 서블릿 컨테이너를 통해 멀티쓰레드를 지원합니다. HTTP 요청이 들어올 때마다 쓰레드를 생성하거나 기존 쓰레드 풀에서 재사용하여 요청을 처리합니다. 이를 통해 동시 요청을 효율적으로 처리하며, CPU와 메모리 리소스를 효과적으로 관리할 수 있습니다. 쓰레드 풀을 사용하면 쓰레드 생성 비용을 줄이고 서버 성능을 유지하는 데 도움을 줍니다. 미래의 나를 위한 메모장 Velog - 서블릿 컨테이너의 특징
서블릿 컨테이너는 서블릿 객체를 싱글톤으로 관리하고, 요청마다 쓰레드를 생성하거나 재사용해 병렬 처리합니다. 이를 통해 하나의 서블릿 인스턴스로 여러 요청을 처리할 수 있게 하며, 시스템 자원을 절약하고 효율성을 높이는 구조를 제공합니다. Velo
WAS, 서블릿, 쓰레드가 함께 논의되는 이유는 WAS가 서블릿 기술을 활용하여 웹 애플리케이션의 요청과 응답을 처리하고, 이를 멀티쓰레드 구조로 최적화하기 때문입니다. 이렇게 연결되어 설명되는 것은 시스템이 동작하는 기본 메커니즘을 이해하기 위한 논리적 흐름이라고 볼 수 있습니다.
💡 간단 요약 : WAS는 서블릿과 멀티쓰레드를 지원한다!
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