웹 소켓(WebSocket)이란 - Spring Boot & STOMP로 실시간 채팅 구현하기 (1/2)

이번 포스팅에서는 웹 소켓으로 실시간 채팅을 구현하기 전에, 웹 소켓은 HTTP와 어떤 점이 다르고 왜 실시간 채팅은 웹 소켓으로 구현해야되는지 이유를 먼저 알아보겠다. 그리고 웹 소켓 위에서 동작하는 메시지 프로토콜인 STOMP에 대해서도 알아보자

 

WebSocket이란

클라이언트와 서버가 하나의 TCP 연결을 지속적으로 공유하면서 양방향으로 실시간 데이터를 주고받을 수 있게 해주는 프로토콜이다.

한 번 연결되면 끊기치 않은 채 유지되며, 서버와 클라이언트는 서로 원하는 시점에 바로 메시지를 push 할 수 있다.

HTTP 방식처럼 "요청 후 응답" 구조에 해당되지 않기 때문에 채팅, 알림, 게임, 모니터링 등 실시간성이 핵심인 서비스에서 필수적으로 사용된다.

 

 

HTTP 한계와 WebSocket의 등장 배경

HTTP는 기본적으로 단방향 Request-Response 모델이다.

예전에는 인터넷이 단순했다. 단순 글 읽기, 버튼 클릭, 정보 보기 이 정도면 충분했다.

그러다가 인터넷 서비스는 점점 실시간 채팅, 실시간 게임, 방송, 주식 가격 변화 등 다양해졌다.

이런 건 페이지 내의 데이터가 바뀔 때마다 즉시 사용자에게 알려줘야 한다.

 

이런 실시간성 기능을 만들기엔 HTTP는 구조적으로 한계가 있다.

 

HTTP의 특징

• 단방향 통신: 클라이언트가 요청(Request)을 보내야만 서버가 응답(Response)이 가능
• 비연결성(stateless): 요청 단위로 연결을 맺고 끊음
• 서버 -> 클라이언트 push 불가
• 실시간성처럼 보이려면 Polling / Long Polling 같은 우회 기술 필요
  • Polling: 짧은 주기로 계속 요청하는 방식 → 불필요한 요청이 압도적으로 많아진다.
  • Long Polling: 서버가 변경이 생길 때까지 응답을 오래 붙잡는 방식 → 서버는 이 요청을 처리하기 위해 리소스를 계속 점유하게 된다.

Polling 방식

Long Polling 방식

 

👉 이런 방식은 서버 부하가 늘고 확장성이 떨어지며, 완벽한 양방향 통신(실시간 통신)을 보장하지 않는다.

 

즉, HTTP 만으로는 서버가 "지금 이 메시지를 바로 보내고 싶다"할 때 바로 보낼 방법이 없다.

그래서 등장한 것이 WebSocket이다.

웹 소켓은 HTTP 방식의 요청 후 응답 구조에서 벗어나기 위해서 만들어졌다.

 

WebSocket의 특징

• TCP 기반 지속 연결: 초반 핸드셰이크 후 연결 유지로 오버헤드 최소화
• Full-Duplex 통신 (양쪽 모두 자유롭게 메시지 전송 가능)
• 가벼운 프레임 구조로 빠른 메시지 전송
  • HTTP 메시지는 매번 요청마다 수십 수백 바이트의 헤더(Method, Host, Content-Type, Cookie 등)를 포함해야 한다.
  • 웹 소켓은 최초 연결 때만 HTTP 헤더가 많고, 연결 이후 메시지를 주고 받을 때는 최소한의 프레임 헤더(2~10바이트 수준)만 사용하기 때문에 HTTP보다 훨씬 가볍다.

 

 

STOMP (Simple Text Oriented Messaging Protocol)

STOMP는 웹 소켓 위에서 동작하는 메시지 프로토콜이다.

웹 소켓은 단순히 양방향 통신 통로이고, STOMP는 그 통로를 통해 메시지를 어떤 방식으로 보내고/구독할지 정해주는 규칙이다.

순수 웹 소켓만으로는 메시지를 어디로 보내고, 누가 받고, 어떤 방에 투입할지 같은 메시징 규칙이 없기 때문에 구독, 송신, 브로드캐스트, 라우팅 직접 구현해야 한다. 그래서 STOMP 같은 메시징 프로토콜을 얹어서 사용한다.

웹 소켓 자체는 그저 양방향 파이프를 만들어줄 뿐, 직접 구독, 송신, 브로드캐스트, 라우팅을 지원하지 않는다.

 

HTTP 위의 REST처럼, WebSocket 위의 STOMP라고 보면 정확하다.

 

STOMP가 제공하는 것들

• CONNECT/DISCONNECT: 연결 관리
• SUBSCRIBE: 특정 채널(Tolic) 구독
• SEND: 서버로 메시지 전송
• MESSAGE: 서버 → 클라이언트 메시지 전달
• ACK/NACK: 메시지 수신 확인
• PUB/SUB: 채팅방별 구독/발행 메커니즘. 확장성/다중 서버 지원

 

다음으로

지금까지 웹 소켓, STOMP이란 무엇인지 알아보았다. 다음 포스팅부터는 직접 Spring Boot를 이용해서 실시간 채팅을 구현해보자.

 

 

 

 

 

참고

[Web] 웹 소켓(Web Socket)이란? 등장 배경과 목적, 동작 방식 (feat. Polling, Long polling, Server-Sent Event)