HTTP/3를 통해 빠르고, 안정적이고, 안전한 웹 경험을 제공하세요
새로운 소식: 이제 모든 Akamai 콘텐츠 전송 고객은 HTTP/3를 사용할 수 있습니다. 이로서 Akamai는 전 세계에서 가장 큰 규모로 HTTP/3를 배포하게 됐습니다.
HTTP/3는 HTTP(HyperText Transfer Protocol)의 최신 버전으로서 HTTP/1.1 및 HTTP/2 의 개념을 유지하지만, 전송 레이어에 TCP(Transmission Control Protocol) 대신 QUIC 프로토콜을 사용합니다 .
IETF(Internet Engineering Task Force)는 수년간의 연구 끝에 2022년 6월 HTTP/3를 공식 발표했습니다 . Akamai는 콘텐츠 전송 분야의 선두 업체로서 HTTP/3의 개발 및 사양화에 적극적으로 참여했으며 85개사 이상의 고객을 대상으로 12개월이 넘는 기간 동안 베타 테스트를 완료했습니다.
Akamai는 매일 수십억 명의 사람들이 보다 나은 삶을 영위할 수 있도록 인터넷 전반에서 지속적으로 개방형 표준을 지원하고 있으며, HTTP/3 는 콘텐츠 전송의 속도, 보안, 안정성을 개선하는 데 있어 중요한 진일보라 할 수 있습니다.
변화에 더 빠르게 적응하도록 발전한 QUIC
변화는 자연스러운 일이며 특히 지난 30년 동안 인류의 적응 능력은 지속적으로 시험대에 올랐습니다. 새로운 기술이 등장하는 데 수십 년이 걸리던 이전 세대와 달리, 인터넷이 도입된 이후에는 혁신의 속도가 기하급수적으로 빨라졌습니다 . 네트워크 프로토콜도 예외가 아닙니다. HTTP/2는 2015년에 표준화되었고 HTTP/3 의 개발은 2018년에 시작되었습니다.
3년 만에 어떤 변화가 있었을까요?
답은 바로 QUIC입니다
2012년 Google에서 설계해 2021년에 표준화한 QUIC은 TLS 1.3과 긴밀하게 통합되는 UDP(User Datagram Protocol)를 기반으로 구축된 전송 프로토콜입니다. Akamai 수석 아키텍트 겸 HTTP/3 RFC 편집자인 마이크 비숍(MIke Bishop)은 이전에 QUIC이 어떻게 만들어졌는지에 대한 인사이트와 함께 이것이 어떻게 HTTP/3의 필수 축이 되었는지 설명했습니다.
QUIC은 업그레이드된 TCP 버전용 디바이스의 호환성 문제를 포함해 TCP와 관련된 대부분의 효율성 문제를 해결하기 위해 만들어졌습니다. UDP는 대부분의 디바이스와 호환되며 기능 세트가 작기 때문에 TCP보다 민첩합니다. TLS 1.3과 통합된 QUIC은 보안 연결을 설정하는 데 필요한 네트워크 왕복 횟수를 줄여줍니다.
또한 향상된 데이터 스트림 처리, 강력한 개인정보보호기능, 향상된 패킷 손실 탐지 및 복구 기능을 제공합니다. 이는 HTTP 레이어가 TCP를 통해 스트림을 처리하는 기존의 접근 방식과 대비됩니다. QUIC은 이러한 기능을 전송 레이어로 이동함으로써 효율을 개선하고 더 나은 사용자 경험을 제공할 수 있습니다(그림 1).
Fig. 1: High-level protocol stack comparison between HTTP/2 and HTTP/3
더 빠르고 안전하며 안정적인 HTTP/3
HTTP/3는 데이터를 전송할 때 QUIC의 기능을 상속하여 성능, 개인정보보호, 안정성, 호환성 측면에서 TCP의 한계를 뛰어넘습니다.
성능 향상
API 호출, 스트리밍 미디어, 웹 페이지 등의 최신 온라인 환경은 로딩 시간과 지연 시간이 단축되는 이점이 있습니다. HTTP/3는 연결 설정 시간이 더 짧기 때문에 웹 서버와 클라이언트 간에 필요한 왕복 횟수가 줄어듭니다.
TCP의 경우 연결 설정을 위해 별도의 3방향 핸드셰이크가 필요하므로 지연 시간이 늘어납니다. 반면 QUIC는 TLS 1.3과의 긴밀한 통합을 통해 전송 및 암호화 핸드셰이크를 한 번의 왕복에 결합합니다. 따라서 연결 설정에 필요한 시간이 크게 줄어듭니다(그림 2).
Fig. 2: HTTP/3 reduces the number of round trips
예: 대규모 미디어 고객사
2023년 4월 19일 중남미 국가에서 유럽 축구 이벤트를 생중계하는 동안 HTTP/3 및 HTTP/2 트래픽을 전송한 최대 미디어 고객사 중 한 곳의 사례입니다(그림 3). 이 두 버전의 프로토콜 간 트래픽 양은 대략 1:1 수준이었으며, 해당 이벤트에서는 4.16Tb/s의 트래픽 피크가 발생했습니다.
Fig. 3: 4.16 Tb/s peak of traffic during a live streaming event on April 19, 2023
전반적으로 HTTP/3은 HTTP/2보다 성능이 우수했으며, 고객은 처리 시간(TAT)이 단축되고 처리량이 늘어나는 이점을 얻었습니다. TAT 지표는 Akamai 엣지 서버가 HTTP 요청의 첫 바이트를 수신한 시점부터 소켓에 응답의 첫 바이트를 전송할 때까지 걸리는 시간(밀리초)입니다.
이 지표는 서버 측 효율성을 측정하며, 엔드투엔드 지연 시간에 기여할 뿐만 아니라 Akamai의 HTTP 구축 성능을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다. 처리량은 특정 시간 동안 프로토콜을 사용해 보내고 받을 수 있는 데이터의 양을 의미합니다.
예를 들어 첫 번째 임계값에서는 HTTP/3 요청 중 96.2%의 TAT가 25ms 미만인 반면, HTTP/2에서는 요청의 89.7%만이 이 기준을 충족합니다. 즉 6.5%가 개선되었습니다. 또한 모든 HTTP/3 요청의 TAT가 0.5초 미만이라는 점도 주목해야 합니다(표 1).
Table 1. TAT comparison between HTTP/3 and HTTP/2 during live stream on April 19, 2023
처리량과 관련해서는 HTTP/3이 모든 수준에서 HTTP/2를 앞섰으며, 특히 낮은 속도에서 더 우수한 성능을 보였습니다. 첫 번째 임계값에서 HTTP/3와 HTTP/2를 비교하면 1Mbps 이상의 속도를 기록한 연결 비율이 각각 86.2%와 73.5%로, HTTP/3가 12.7% 더 높은 것을 알 수 있습니다. 처리량 수준으로 가면 HTTP/3와 HTTP/2 간의 격차는 좁혀지지만, HTTP/3가 여전히 모든 임계값 수준에서 HTTP/2를 능가합니다(표 2).
Table 2. Throughput comparison between HTTP/3 and HTTP/2 during live stream on April 19, 2023
성능은 언제나 최종 사용자의 위치, 대역폭, 제공되는 콘텐츠 종류 등과 같은 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. HTTP/2는 여전히 HTTP/1.x에 비해 성능이 매우 우수하지만 HTTP/3의 장점 역시 결코 과소평가할 수 없습니다.
헤드오브라인 차단 감소
HTTP/3의 성능을 향상시키는 또 다른 방법은 헤드오브라인 차단을 줄이는 것입니다. HTTP/2는 TCP에 의존하기 때문에 TCP 패킷이 하나라도 지연되거나 손실되면 복구될 때까지 뒤에 있는 다른 모든 패킷의 전송이 중단될 수 있습니다. 이는 웹 페이지에서 문제를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어 CSS 데이터가 포함된 단일 패킷 손실이 JavaScript(JS) 코드가 포함된 후속 패킷에 영향을 미치지 않아야 하는데, QUIC에서는 스트림별로 패킷 손실을 추적하고(CSS 및 JS 리소스에 대해 별도로) 실제로 손실이나 중단이 발생한 스트림만 지연시키기 때문에 이 문제가 해결됩니다.
헤드오브라인 차단에 대한 자세한 내용은 Akamai 수석 기술 솔루션 아키텍트 겸 IETF 기고자인 로빈 막스(Robin Marx)가 작성한 심층 분석 문서 에서 확인할 수 있습니다. 더불어 HTTP/3의 기타 성능 개선 효과에 대한 로빈의 탁월한 분석 글 도 확인할 수 있습니다.
안정성을 높이는 설계
HTTP/3를 사용할 때의 주요 장점 중 하나는 QUIC이 TCP보다 네트워크 정체와 패킷 손실에 더 강하게 설계되었다는 것입니다. QUIC에 패킷 전송을 효율적이고 안정적으로 지원하는 업데이트된 손실 복구 및 정체 제어 메커니즘이 포함되어 있기 때문입니다.
HTTP/3는 또한 더 나은 우선 순위 체계를 사용해 안정성을 향상시킵니다. 이 시스템은 중요한 데이터를 덜 중요한 데이터보다 높은 우선순위로 전송하는 데 필요합니다. HTTP/2의 복잡한 우선 순위 지정 트리 는 우선순위 수준을 더 쉽게 이해하고 구축할 수 있는 간단한 설정으로 대체되었습니다. 이를 통해 혼잡한 네트워크 환경에서도 중요한 데이터를 먼저 전달할 수 있습니다.
향상된 개인정보보호 및 보안
HTTP/3에는 TLS 1.3과 전송 수준 패킷 암호화 같은 여러 가지 향상된 보안 기능이 포함되어, 잠재적인 보안 위협으로부터 고객 데이터와 중요한 정보를 보다 효과적으로 보호할 수 있습니다. 또한 QUIC은 TCP와 UDP에서 얻은 수많은 교훈을 바탕으로, 알려진 많은 DoS 공격에 대한 보호 및 방어 기능을 기본 제공합니다. 패킷 번호와 같은 대부분의 전송 수준 메타데이터를 암호화하면 공격자가 연결 속성을 유추하거나 조작하기가 더 어렵습니다.
HTTP/3의 미래
Akamai는 HTTP/3가 계속 발전하여 웹의 미래를 만들어갈 것이라 믿으며, 이것이 디지털 콘텐츠와의 상호작용을 변화시킬 것으로 기대합니다. Akamai는 항상 고객에게 최상의 성능을 제공하기 위해 최선을 다하고 있으며, 앞으로도 HTTP/3 제품을 지속적으로 확장해 나가려 합니다.
이에 IETF와 World Wide Web 컨소시엄 같은 표준 기관과의 HTTP/3 관련 작업에도 계속 참여하고 있습니다. Akamai 전문가들은 WebTransport, Alt-SvcB, HTTPS DNS 레코드, Media over QUIC과 같은 새로운 표준에 기여하고 있습니다. 빛나는 미래가 우리를 기다립니다.
추가 비용 없이 HTTP/3 활성화
HTTP/3는 웹 성능과 보안의 혁신을 주도하고 있으며, Akamai는 콘텐츠 전송 고객을 위해 이를 추가 비용 없이제공해 드립니다. HTTP/3는 QUIC을 이용해 사용자에게 더 빠르고 안정적이며 안전한 웹 경험을 제공합니다.
여러분도 지금 바로 시작할 수 있습니다. 이 문서 의 지침에 따라 전송 자산에서 HTTP/3를 활성화하거나 Akamai 지원팀에 문의해 추가 지원을 받으세요.
이 게시물을 작성하는 데 도움을 준 로빈 막스와 라팔 미스자카에게 감사의 인사를 전합니다.
