gRPC over HTTP2

[iamminji]

들어가기에 앞서 용어 정리

chunked encoding

content-length 가 없는 경우 커넥션이 끊길 때 까지 읽게 되는데 이를 방지하기 위해 Transfer-Encoding: chunked 를 넣어 사용한다. (응답의 크기를 알 필요가 없다.)

이걸 사용하면 body 가 그대로 나오지 않고 청크의 사이즈가 먼저 오고 각 청크를 보낸다. 그리고 마지막에는 0\r\n 을 보내게 되는데 이 값을 보고 끝났다는 걸 알 수 있게 되는 것이다.

trailer

chunked encoding 을 사용하게 되면 chunk 단위로 데이터를 보내게 된다. 이 말인 즉슨 보내고자 하는 데이터를 다 알 수가 없다는 것이다. 하지만 HTTP 에는 header 에 check sum 을 보내서 무결성 검사를 하고 있다. (check sum 은 content 를 다 알고 있어야만 계산할 수 있다.)

이 문제를 해결하기 위해서 사용하는 것이 바로 trailer 이다.

이 값은 chunked encoding의 마지막(0\r\n) 의 다음에 헤더와 동일한 문법을 갖게 되는 값을 추가한다. 클라이언트는 body를 다 읽고 마지막의 이 trailer (check sum) 값을 보고 비교한다.

예시

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain
Transfer-Encoding: chunked
Trailer: Expires

7\r\n
Mozilla\r\n
9\r\n
Developer\r\n
7\r\n
Network\r\n
0\r\n
Expires: Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT\r\n
\r\n

HTTP2 Overview

• HTTP1 과 다르게 하나의 커넥션을 활용해 여러개의 request 를 보낼 수 있다. 이걸 구현하기 위해서 framing 이라는 기술을 사용한다.

HTTP1 에서는 content-length 가 없는 경우 커넥션이 끊길 때 까지 읽는 것을 방지하기 위해 chunked-encoding 이라는 개념을 사용하고 있다.

• HTTP2 는 spec 상으로 header, data 그리고 trailer 를 사용한다. (trailer 때문에 chunked-encoding 을 항상 사용하는 것 처럼 되었다.)

HTTP2는 TCP/IP 를 사용하고 있기 때문에 (stream 기반) 받는 쪽에서 packet drop이 있으면 retransmission 을 할 때까지 기다려야 한다. HTTP3는 UDP 기반이라 datagram 기반이라 packet drop 이 있어도 기다리지 않고 전송 성공한 패킷을 받을 수 있다.

gRPC

브라우저에서의 trailer 처리 때문에 gPRC web 프로토콜도 등장하였다. gRPC web에서는 body 의 마지막에 trailer가 들어가게 되어서, 웹이냐 아니냐에 따라서 trailer 위치가 다르다.
gRPC는 HTTP/2를 이용해 메시지를 보내기 때문에 고성능이라고 표현한다.

Request 특징

• Request-Headers, *Length-Prefixed-Message, EOS (End Of Stream) 순 으로 메시지를 보낸다.
• Content-Type 에는 반드시 application/grpc 로 시작해야 한다(뒤에는 +proto 같은게 붙을 수 있음). 다른 타입을 사용하게 될 경우 415 http status code 를 받게 된다.

Response 특징

• (Response-Headers *Length-Prefixed-Message Trailers) 또는 Trailers-Only

일반적으로는 (Length-Prefixed-Message 가 없을 경우) Header와 Trailer 로만 구성되겠지만 특이사항일 경우(오류가 발생했을 땐) Trailer 만 올 수도 있다.

참고

• https://www.youtube.com/watch?v=0lYy0nOSlm0
• https://grpc.io/blog/grpc-on-http2/
• https://github.com/grpc/grpc/blob/master/doc/PROTOCOL-HTTP2.md
• https://github.com/grpc/grpc/blob/master/doc/PROTOCOL-WEB.md
• gRPC 시작에서 운영까지