[Network] Polling, SSE, Websocket이란?

📌 Polling

polling은 클라이언트가 주기적으로 서버에 요청을 보내고, 서버는 클라이언트의 요청에 대한 응답을 리턴하는 방법이다. 구현이 간단하고 HTTP 프로토콜을 사용하므로 호환성이 좋다.

서버는 클라이언트의 요청에 매번 응답을 전송해야 한다. 따라서 특수한 상황이 아니면 대부분의 요청이 불필요한 경우가 될 수 있다. 또한 클라이언트의 요청이 많아질수록 서버에 부하가 증가할 수 있다. 그리고 데이터가 변경되어도 클라이언트가 새로운 데이터를 받기까지 시간이 걸리므로 실시간성이 떨어진다.

📌 Long Polling

long polling은 클라이언트가 서버에 요청을 보낸 후 서버가 새로운 데이터가 준비될 때까지 요청을 유지하는 방식이다. 다시 말해 서버로부터 응답을 받을 때까지 클라이언트는 대기한다. 데이터가 준비되면 서버는 클라이언트에게 응답을 보낸다. long polling 역시 HTTP 프로토콜을 사용한다.

서버로부터 새로운 데이터를 즉시 받을 수 있으므로 polling 방법보다 실시간성이 높아진다. 또한 polling 방법에 비해 서버의 요청을 줄일 수 있다. 클라이언트가 불필요한 요청을 보내지 않기 때문에 네트워크 트래픽을 줄일 수 있다.

그러나 서버와 클라이언트 간 연결을 지속적으로 유지해야 하기 때문에 연결이 끊어질 경우 재연결을 해야 하고, 이 과정에서 지연이 발생할 수 있다. 또한 클라이언트의 요청이 유지되는 동안 서버는 해당 요청을 대기 상태로 유지해야 하므로 다수의 클라이언트가 연결된 경우 서버 자원이 소모될 수 있다. 또한 요청과 응답의 흐름을 관리해야 하므로 구현이 다소 복잡할 수 있다.

📌 SSE(Server-Sent Events)

SSE(Server-Sent Events)는 클라이언트가 서버에 요청을 보내면 서버가 지속적인 연결을 유지하여 실시간으로 클라이언트에게 데이터를 전송하는 방법이다. SSE는 서버에서 클라이언트로 향하는 단방향 연결이다. 즉, 일반적으로 클라이언트는 서버로 데이터를 전송할 수 없다.

HTTP 프로토콜을 기반으로 하므로 호환성이 좋고, 구현이 간단하다. 서버가 연결을 유지하며 실시간으로 데이터를 전송한다. 클라이언트는 서버로부터 데이터를 지속적으로 수신할 수 있다.

SSE는 연결이 끊어지면 클라이언트가 자동으로 재연결하는 기능이 존재한다. 또한 구현이 간단하다.

그러나 클라이언트가 서버에게 데이터를 보내고자 한다면 별도의 HTTP 요청을 보내야 한다. SSE는 대부분의 최신 브라우저에서 지원되지만 구형 브라우저에서는 호환성 문제가 발생할 수 있다.

📌 WebSocket

websocket은 클라이언트와 서버 간 지속적인 연결을 통한 양방향 데이터 전송을 가능하게 하는 방법이다. 실시간 데이터 전송이 가능하고 매번 HTTP 요청을 보내는 오버헤드를 줄일 수 있다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 처음 3-way handshake를 통해 연결되면, 별도의 요청 없이 데이터를 주고받을 수 있다.

클라이언트와 서버 간 연결이 수립되면 양방향으로 데이터를 전송할 수 있다. 또한 지속적인 연결 덕분에 데이터가 준비되면 바로 전송할 수 있다.

웹소켓과 HTTP는 서로 다른 프로토콜이다. HTTP는 요청 및 응답을 통해 데이터를 전송하며, 웹소켓은 한 번의 handshake 이후 지속적인 연결을 유지한다.

그러나 구현이 다소 복잡하며 지속적인 연결을 유지하기 때문에 많은 클라이언트가 동시에 연결된 경우 서버의 자원 소모가 증가할 수 있다. 만약 서버 측에서 보낼 데이터가 없는 경우, 클라이언트는 이를 알 수 없고, 지속적인 요청을 보내 확인해야 하는 불편함이 있다. 또한 보안 측면에서 고려해야 하는 점이 존재하는데, 데이터가 암호화되지 않은 상태로 전송될 수 있기 때문에 SSL 또는 TLS와 같은 보안 프로토콜을 적용해야 한다.

대부분의 웹 서버는 웹소켓을 지원하지만 추가적인 설정이 필요할 수 있다. 또한 클라이언트 측에도 웹소켓 API를 통해 연결을 설정하고 데이터를 전송하는 코드를 작성해야 한다.

📌 정리

	Polling	Long Polling	SSE	Websocket
통신 방향	서버 → 클라이언트	서버 → 클라이언트	서버 → 클라이언트	서버 ↔ 클라이언트
프로토콜	HTTP	HTTP	HTTP	TCP
구현 난이도	★	★	★★	★★★
연결의 수	여러 개 ⇒ 주기적으로 요청	여러 개 ⇒ 연결 당 요청 1개	클라이언트 당 1개	클라이언트 당 1개
확장성	낮음	낮음	높음	가장 높음
브라우저 지원	모든 브라우저	모든 브라우저	대부분의 최신 브라우저	대부분의 최신 브라우저
오류 처리	수동 구현	수동 구현	자동으로 재연결, but 일부 수동 처리	내장 매커니즘 존재