디지털 Transformation, 데이터센터 & Cloud, 베트남

많은 분들이 SOAP 기반의 WS-* 표준을 사용하는 웹서비스와 REST는 서로 상충되는 관계라는 생각을 갖고 계신 것 같습니다.

SOAP, REST 프로토콜은 이기종을 사용하는 시스템 간의 상호운용성, 웹서비스 개발에 관계되는 것이라는 것 알고 계시죠?
REST는 Ruby on Rails 창시자 David Heinemeier Hansson이 2007년에 Rails 2.0 버전을 내놓으면서 엄청 강조했었습니다.
WS-* 스펙이 너무 복잡하기 때문에 대중적으로 많이 쓰이기는 쉽지 않겠다는 판단 때문에 그랬던 것 같습니다.
마이크로소프트에서 상호운용성 관련한 전문가인 Jean Paoli 역시 REST가 훨씬 더 많이 사용될 것이라고 보고 있습니다.

물론 저도 그렇게 생각합니다. 하지만, 앞의 글에서도 언급했듯이 웹서비스 개발이 REST로만 이루어질 것이라고 이야기하는 것은 너무 오버죠. 보안 및 안정적인 메시징 등의 용도로 SOAP은 역시 계속 사용될테니까요.

마이크로소프트에서 REST는 웹서비스 개발 시 Windows Communication Foundation(WCF)를 통해 REST, SOAP 등을 선택할 수 있게 되어 있고, 클라우드 플랫폼인 Azure Storage Service 역시 REST 기반으로 사용할 수 있습니다.
즉, 이 말은 마이크로소프트의 웹서비스와 REST 프로토콜을 사용한 타 언어로 만들어진 웹서비스가 상호 메시지를 교환할 수 있다는 것이고, Azure Storage Service를 쓸 수 있다는 것이죠. 마이크로소프트의 상호운용성 노력을 엿볼 수 있는 부분이라는 겁니다.

REST 아키텍처 스타일에 대해서는 앞의 글에서도 소개했었는데, 오늘은 WCF 서비스를 활용한 방법에 대해 이야기하려고 합니다. REST(Representational State Transfer)에 대해서는 많은 분들이 도대체 뭐야? 라는 반응을 보이십니다.
하지만, 앞으로 정말 많이, 여러번 듣게 되실 개념이기 때문에 꼭 이해가 필요합니다.

WOA(Web Oriented Architecture)가 결국은 RESTful 아키텍처를 의미합니다.

REST란?
아키텍처 스타일이란 말은 어떤 무엇인가를 구축할 때 적용되는 규약들의 집합이라고 이야기할 수 있습니다. 즉, 소프트웨어 시스템을 구현할 때 사용되는 가이드 정도로 이해하면 되겠습니다.

클라이언트가 서비스(Endpoint)를 요청할 때 사용되는 클라이언트 – 서버 아키텍처 스타일 중의 하나입니다.
HTTP 스펙을 만든 사람 중의 한 명인 Roy Fielding 교수가 박사학위 논문에서 사용한 개념 입니다.
Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures

Web이 바로 REST 아키텍처 스타일을 그대로 따르고 있는 시스템 입니다. 원칙을 한 번 살펴보도록 하죠.

• 사용자 에이전트가 자원과 상호작용하는데, 자원은 URI로 표현될 수 있는 모든 것들이 대상입니다.
• 자원과의 상호작용은 HTTP의 표준 동사(GET, POST, PUT, and DELETE)를 사용하여 이루어집니다. 또한, 상호작용을 위해 자원의 미디어타입이 결정되는데 HTTP 컨텐츠 타입의 헤더를 사용합니다.
  (XHTML, XML, JPG, PNG, and JSON are some well-known media types.)
• 자원은 필요한 모든 정보를 다 포함하고 있습니다. (서비스가 stateless 형태로 존재)
• 자원은 다른 자원과의 링크를 포함합니다. (하이퍼미디어)

하나의 간단한 예제로 이해를 해보도록 하죠.

MSDN 매거진의 데이터을 처리하는 서비스를 만든다고 가정해보죠.
- 해당 서비스는 지금까지 발행된 모든 MSDN 매거진에 대한 정보를 알려줍니다.
  매거진의 편집자가 이 서비스를 쓸 것이고 새로 발행되는 매거진에 대한 정보를 추가하고, 관리하는 등의 작업을 할
   예정 입니다.

RESTful 서비스를 구축할 때 서비스 디자인 단계를 살펴보죠

1. 자원은 어떤 것들이 될 것인지?
2. 자원을 표현하는데 사용할 URI로 어떤 값을 쓸 것인지?
3. 단일 인터페이스 (HTTP 동사) 중 어떤 것을 쓸 것인지?

RESTful endpoint를 만드는 기본적인 블럭들입니다. 자원, 그리고 표현 방법

자원: MSDN 잡지가 출간된 모든 년도, 매년 발행된 이슈, 매거진에 게재된 기사
해당 자원을 표현하기 위해 XML을 사용하기로 하죠, 하지만 RESTful서비스는 XML에 한정된 것은 아니고 여러 유형으로 표현 가능합니다.

이제 URI를 결정해보죠. 절대경로는 이 endpoint를 어떤 호스트에 배치할 것인지에 달라지기 때문에, 여기서는 상대경로로 표현하도록 하겠습니다.
모든 년도들의 리스트, 즉 서비스의 루트 URI로 / 를 사용합니다.
이 구문을 활용하면, /{year} 는 해당 년도에 발행된 모든 잡지들에 대한 정보를 리턴합니다.
/{year}/{issue}는 해당 년도에 발행된 특정한 이슈에 대한 값을 리턴하겠죠.
/{year}/{issue}/{article}은 해당 이슈의 기사에 대한 정보값을 리턴하는데, 각 기사는 1 .. n까지 번호가 매겨졌다고 가정하죠

자, 이제 해당 URI를 단일인터페이스 (HTTP 동사)와 연결해보죠. 해당 잡지의 히스토리는 읽기 전용이어야 하므로, 해당 root 자원은 GET 동사만 사용되어야 합니다. 새로운 년도는 추가될 수 있으므로 PUT을 통해 /{year}가 추가되고, PUT을 통해 수정도 이루어질 수 있습니다. POST 연산을 통해서는 해당 자원을 신규로 생성할 때 사용되는데 해당 이슈를 만드는, /{year}/{issue} 등으로 사용합니다.

예를들어, 2006년 1월 이슈의 모든 기사를 원한다면 HTTP GET /2006/January 라고 가져올 수 있을 것이고 2009년 3월 이슈를 만들려면 POST /2008/december라고 쓸 수 있다는 것이죠.

그렇다면 왜 REST에 대해 이야기를 할까요?
서비스를 사용하는 방법이 REST 밖에 없을까요? 그렇지 않습니다.

클라이언트 서버 스타링의 애플리케이션을 구현하는데 있어서 다른 아키텍처 스타일을 사용할 수 있습니다. .NET의 특화된 RPC(Remote Procedure Call), 즉 DCOM 및 .NET 리모팅 등을 사용하거나 상호운용성이 제공되는 ASMX를 사용하는 SOAP, WCF 등의 RPC 기술을 사용할 수 있었죠.
그런데, REST를 사용하면 첫째, 훨씬 간편하고 쉽게 서비스를 구현할 수 있고 둘째, 마이크로소프트가 RPC 기술(SOAP 포함)에 비해 REST 아키텍처 스타일을 훨씬 더 선호하고 있기 때문인데, 그 이유가 있다는 거죠. 마이크로소프트의 클라우드 컴퓨팅, 애저 서비스 플랫폼과 윈도 애저에서도 REST 스타일을 채택하고 있습니다.

장점
Caching HTTP 동사를 통해 RESTfu endpoint가 불리워 질 때, HTTP 동사 GET을 사용합니다. GET으로 불리워진 자원들은 여러 다양한 방법으로 캐싱이 가능합니다. 결국 속도와 확장성이 향상됩니다.

Scale-Out REST는 각 자원이 특정 요청에 필요한 모든 상태 값을 다 가지고 있기 때문에, 즉 stateless기 때문에 확장이 훨씬 용이합니다.

Idempotent GET을 이용해 자원을 요청할 때 추가적인 부작용이 벌어지지 않습니다 (즉, 다시 한 번 GET, DELETE 등을 불러도 두번 중복작업이 이루어지지 않음)

Interoperability SOAP이 클라이언트 서버 프로그램을 통해 상호운용성이 뛰어나다고 하지만, 몇 몇 언어 및 환경은 여전히 SOAP 툴킷을 갖고 있지 못하고, 툴킷을 가지고 있는 언어의 경우에도 최신 표중르 가진 다른 툴킷과 통신할 수 없는 경우가 종종 발생합니다. REST는 HTTP 동사만을 사용하기 때문에 어떤 언어, 플랫폼과도 상호운용이 가능합니다.

가능한 경우에 REST를 많이 사용하시기 바라고, 엔터프라이즈에서도 고려하고 있는 중입니다.

WCF and REST

WCF는 스타일, 프로토콜에 무관하게 통신이 가능한 분산 컴퓨팅 환경의 애플리케이션을 구축하는데 사용되는 마이크로소프트의 프레임웍 입니다. WCF 개념은 개발자가 한 프로그래밍 언어를 통해 다른 많은 분산 시스템을 사용 가능하도록 돕는 기술 입니다.

이전 버전의 WCF는 RPC(SOAP 등)를 이용하도록 사용되었는데, .NET Framwork 3.0부터는 REST 서비스를 사용할 수 있도록 지원하고 있었는데 REST 기반 서비스 프로그래밍이 가능한 모델 및 인프라 지원이 부족했는데, .NET Framwork 3.5 SP1에 프로그래밍 모델 및 기타 많은 부분이 개선되었습니다. 저도 조금 살펴봤는데 잘 만들어졌습니다.

프로그래밍 모델 중 두가지 속성, WebGetAttribute 과 WebInvokeAttribute, URI template 메커니즘이 주목할 만합니다.
URI, 메쏘드에 적용될 동사를 정의할 수 있도록 해주는 거죠. 인프라 영역에서는 WebHttpBinding 바인딩과 REST가 적절한 네트웍 스택을 사용할 수 있도록 WebHttp­Behavior가 지원됩니다. 또한, 커스톰 Service­Host (WebServiceHost) 와 ServiceHostFactory (WebServiceHostFactory)가 포함되어 있습니다.

WebGetAttribute 와 WebInvokeAttribute

WCF는 연결된 시스템 구축을 간단하게 해주는데, 네트웍 메시지를 여러분이 서비스를 구현하기 위해 정의한 클래스의 인스턴스로 라우팅해버린다. 결국, 네트웍 트랙픽을 처리하기 위한 인프라에 신경쓰지 않고, 코드의 로직에 집중할 수 있게 해주는 거죠. WCF와 인프라를 함께 사용할 때 기본 디스패처는 요청에서 사용하는 URI를 기준으로 라우팅을 진행합니다. 즉, 이 라우팅 방식을 사용하면 RESTful endpoint를 아주 쉽게 구현할 수 있고, 실제로 WebHttpDispatchOperationSelector를 사용합니다. 

WebHttpBinding 와 WebHttpBehavior

예제 코드 사용하기

서비스를 만들고 구동하고 있다면, 어떤 클라이언트를 통해서도 root URI를 입력할 수 있습니다. 브라우저를 이용한 RESTful endpoint 테스트를 위해 아래와 같이 한 번 해보시죠.

Figure 2

"WOA는 웹을 이루는 검증된 기술인 HTTP 프로토콜을 그대로 사용하고, SOAP 보다 간단한 REST 아키텍처 스타일을 사용하여 URI 형태로 참조되면서 웹 서비스를 구현할 수 있다." 마이크로소프트의 Virtual Earth를 이용하여 부동산 중개업소가 활용하는 경우 아주 획기적인 서비스를 제공할 수 있습니다.
아래 그림에서 보듯, 해당 지도에 나타나는 매물을 보실 수 있죠. 집 모양의 아이콘을 클릭하면 상세 가격, 정보가 나타납니다. 이런 형태로 중개업소 사이트를 구축하는 것이 어려울까요? 어렵지 않습니다. Virtual Earth API가 제공되기 때문에 그대로 가져다가 쓰면 된다는 거죠. 이것이 WOA의 장점 입니다.

위와 같이 WOA를 활용하면 누구나 거대한 서비스 공급망의 일원이 될 수 있습니다.

SOAP vs REST 비교 자료를 올려 보겠습니다.

SOAP(Simple Object Access Protocol) vs REST(Representational State Transfer)

 

새로 웹서비스를 시작하려는 개발자는 많은 기술 및 개념에 압도되곤 합니다. SOAP, REST, WSDL, XML Schema, UDDI, WS-I, WS-Security, WS-* 등 정말 많고 계속 생겨나고 있죠. 그 중 웹서비스 개발에서 가장 대표적인 SOAP과 REST 중에서 한가지를 선택하게 됩니다.

 

SOAP

SOAP은 1998년 CORBA나 DCOM 같은 미들웨어 기술에 대한 대안으로 마이크로소프트에 의해 언어 및 플랫폼 중립적으로 선보였습니다. 이후 수정을 거쳐 1999년 12월 SOAP 1.0, 2000년 5월에 1.1 버전이 W3C에 제출되었고 웹서비스의 핵심으로 부각되었습니다. 현재는 1.2버전이 사용되고 있습니다. SOAP과 함께 WSDL, XML Schema는 XML 기반의 메시지를 교환하는 표준이며 디자인 개념에 확장이 가능하도록 설계되어 다른 표준이 통합되기 쉽습니다. 현재도 계속 추가되고 있고, WS-*로 표현할 수 있습니다. 쉽게 말하면 점점 복잡해지고 있는 거죠. 하지만 필요한 것만 선택해서 사용할 수 있기에 걱정할 필요는 없습니다. SOAP의 기본 구조는 <Header>, <Body>로 구성되어 있습니다. <Header>는 선택, <Body>는 필수적으로 있어야 합니다. SOAP의 <Body>는 메시지를 보낼 때 에러가 발생하면 전송자에게 알려주는데 <Fault> element가 <Body> element의 자식으로 포함되어 보내지는데, 분산 컴퓨팅에서는 아주 중요한 개념 입니다.

SOAP을 이용하여 개별 종목의 주가를 가져오는 웹 서비스 예제를 살펴보겠습니다.

The request:

GET /StockPrice HTTP/1.1

Host: cooolguy.net

Content-Type: application/soap+xml; charset=utf-8

Content-Length: nnn

<?xml version="1.0"?>

<env:Envelope xmlns:env="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope"

   xmlns:s="http://www.cooolguy.net/stock-service">

   <env:Body>

     <s:GetStockQuote>

          <s:TickerSymbol>MSFT</s:TickerSymbol>

     </s:GetStockQuote>

   </env:Body>

</env:Envelope>

The response:

HTTP/1.1 200 OK

Content-Type: application/soap+xml; charset=utf-8

Content-Length: nnn

<?xml version="1.0"?>

<env:Envelope xmlns:env="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope"

   xmlns:s="http://www.cooolguy.net/stock-service">

   <env:Body>

     <s:GetStockQuoteResponse>

          <s:StockPrice>30.08</s:StockPrice>

     </s:GetStockQuoteResponse>

   </env:Body>

</env:Envelope>

 

REST

HTTP/1.0 Spec, HTTP/1.1, URI(Uniform Resource Identifiers) 등 인터넷의 표준을 수립하던 ROY T.FIELDING 교수가 웹 어플리케이션간 상호작용을 위한 이상적인 모델을 만들었는데, 그것이 바로 REST(Representational State Transfer) 아키텍처 스타일이며 최초 버전은 1995년에 만들어졌고, 현재 존재하는 웹 아키텍처의 근간을 이루고 있습니다. REST를 정의하기에 앞서 잘 디자인된 웹 어플리케이션이 동작하는 방식을 살펴보면 왜 이런 이름이 붙여졌는지 이해할 수 있습니다. 네트웍 상의 웹 페이지를 상태(State)를 가진 객체로 본다면 사용자가 링크를 클릭하거나 간단한 입력 값을 넣은 후 버튼을 클릭하면 해당 상태(State)가 특정한 형태(Representation)로 전송되고, 이 상태(State) 역시 다른 형태로 전송되는 과정을 갖게 됩니다. 결국 현재 우리가 매일 사용하는 Web이 REST를 가장 잘 표현한 아키텍처의 예가 됩니다. REST는 자원(Resource)에 대한 정의를 제공하는데 웹페이지, 이미지, 텍스트, 비디오, MP3, 슬라이드쇼, 지도 등 어떤 것도 자원이 될 수 있습니다. 자원을 명사라고 하면, 이 자원에 어떤 동작을 취하도록 하는 동사(Verb)가 필요하게 되는데 HTTP에서는 ‘GET’, ‘PUT’, ‘DELETE’, ‘POST’ 4개를 사용하고 있습니다.

HTTP	동작
GET	읽기
PUT	생성, 수정
POST	생성, 수정, 삭제
DELETE	삭제

RESTful 웹 서비스는 Plain old XML(POX)을 HTTP 프로토콜을 이용하여 사용하는 방식 입니다. 위의 4개의 동사를 이용하여 네트웍 상에 위치하는 자원에 원하는 조작을 하게 됩니다.‘신현석’ 이라는 사용자의 상세한 정보를 가져오는 웹서비스를 만든다고 했을 때 HTTP GET 방식으로 “http://www.cooolguy.net/users/신현석’과 같이 사용할 수 있는 겁니다.

 

주가 정보를 가져오는 서비스를 RESTful 웹서비스로 구현하면 아래와 같습니다. SOAP 방식과 비교하면 훨씬 간단한 것을 느끼실 수 있습니다.

 

The request:

GET /StockPrice/MSFT HTTP/1.1

Host: coooguy.net

Accept: text/xml

Accept-Charset: utf-8

The response:

HTTP/1.1 200 OK

Content-Type: text/xml; charset=utf-8

Content-Length: nnn

 

<?xml version="1.0"?>

<s:Quote xmlns:s="http://cooolguy.net/stock-service">

     <s:TickerSymbol>MSFT</s:TickerSymbol>

     <s:StockPrice>32.08</s:StockPrice>

</s:Quote>

 

SOAP이 XML 기반의 분산 컴퓨팅을 위한 프로토콜이라면, REST는 웹기반의 아키텍처 스타일 입니다. 이렇게 역사가 오래된 REST가 지금 부각되고 있는 이유는 웹은 “간단함”을 통해 성장 발전했는데, SOAP을 이용한 웹서비스는 복잡하다는 겁니다. HTTP, XML, URI만 가지고 웹서비스에 생명력을 불어넣고 싶어졌다는 거죠. 한가지 잊지 말아야 할 것은 RESTful 웹서비스를 가지고 SOAP이 할 수 있는 모든 것을 구현할 수는 없겠지만, “간단함”, “매시업” 같은 형태를 통해 웹의 서비스화가 가속화되고 있다는 사실 입니다.

 

SOAP의 장점

1.     언어, 플랫폼, 전송(Transport) 중립

2.     분산컴퓨팅 환경에서 사용하기 위한 디자인

3.     웹서비스를 위해 널리 사용되는 표준이며, 다른 표준과 통합을 통한 확장성이 뛰어나고 다양한 Vendor를 통한 지원이 이루어지고 있음

4.     에러처리 기능이 포함되어 있음

SOAP의 단점

1.     개념적으로 REST보다 더 어렵고, 무거움

2.     개발이 REST 보다 어렵고 Tool이 필요한 경우가 많음

 

REST의 장점

1.     언어, 플랫폼 중립

2.     일반적으로 SOAP보다 웹서비스 개발이 더 쉬움

3.     매시업을 통한 새로운 형태의 웹서비스 개발을 쉽게 할 수 있음
. Virtual Earth API와 연계하여 교통정보 제공 웹사이트를 개발하는 등

REST의 단점

1.     분산환경에서 메시지가 중간 경유지를 여러 번 통과하는 경우 사용하기 어려움

2.     보안, 정책, 안정적인 메시지 전달을 지원하기 위한 표준이 부족함
즉, 복잡한 요구사항을 표현하기 위해 직접 구현해야 함