[HadnTris] STOMP 동작원리 정리

Websocket은 단순한 통신구조를 갖고 있기 때문에, 순수 Websocket만으로는 해당 메시지가 어떤 요청인지, 어떻게 처리해야하는지를 처리하는데 있어 까다로움을 가지고있다.

What is Stomp?

STOMP(Simple Text Oriented Messaging Protocol)은 메세징 전송을 효율적을 하기 위해 탄생한 웹 소켓 프로토콜 중 하나이다.

웹 브라우저에서 발행 구독 패턴(Pub-Sub Pattern)을 기반으로 실시간 메시징을 지원할 수 있기 때문에 이점이 있어 이번 프로젝트에서도 테트리스들의 블록에 대한 Canvas의 위치값을 전송하기 위해 사용하게 되었다.

또한, STOMP를 사용하여 메세지의 헤더에 값을 줄 수 있어 헤더 값을 기반으로 통신 시 인증처리에 대한 이슈를 해결할 수 있었다.

자 그럼 STOMP의 동작 방식에 대해 이제 알아볼건데 그 전에 발행 구독 패턴부터 먼저 살펴보자

💡 발행 구독 패턴

옵저버 패턴과 유사한 디자인 패턴이다.

일반적으로 발행자(Publisher)와 구독자(Subscriber)가 존재하고, 그 사이에 브로커( = Message Queue)가 존재하는 형태이다.

요약하자면, 발행자가 수신자에게 Message를 전달하는 것이아닌, 구독을 신청한 모든 수신자들에게 전달된다.

발행자와 구독자의 특징

1. pub이 sub의 선언 위치나 존재를 알 필요가 없다.

• 메시지 큐와 같은 브로커 역할을 하는 중간 지점에 메시지를 던져 두기만 하면, 브로커가 알아서 처리한다.

2. sub 역시 pub의 선언 위치나 존재를 알 필요가 없다.

• 브로커에 할당된 작업만을 모니터링하고, 원하는 작업이 발생하면 할당받아 작업을 수행하면 된다.

그러므로 pub, sub은 서로 알 필요가 없으며, 브로커와의 통신만을 수행할 수 있다면 역할을 잘 수행하는 것이다.

브로커

브로커는 발행자와 구독자 사이에 위치하고 있다.

주로 메시지큐가 브로커로서의 역할을 수행하며, 두 객체 사이에서 구독과 발행 이후의 메시지를 처리해준다.

즉, 브로커가 모든 들어오는 메시지를 필터링하며, 타겟들(=구독자)에게 메시지를 배포하는 역할을 한다.

메시지 큐

대용량 데이터 처리를 위한 배치 작업이나 채팅 서비스, 비동기 데이터 처리등에 이용한다.

즉, 대부분 비동기와 대규모 처리에 적합한 작업에 사용된다.

이를 메시지 지향 미들웨어(MOM = Message Oriented Middleware)를 지향하는 서비스라고 볼 수 있다.

앞서 말했듯이 비동기처리와 확장성이 커 여러 프로세스에 메시지를 전달할 수도있으며, 장애전파 또한 일어나지않는다는 장점이 있다.

하지만, Queue의 형태를 가지기에 트래픽이 몰리면 대기시간 지연으로 서비스가 망가질 가능성이있다.

Stomp의 동작방식

 

STOMP 는 기본적으로 스트리밍 텍스트 지향 메시지 프로토콜이기에 메시지 Payload에는 Text나 Binary 데이터를 포함한다.

또한 양방향 네트워크 프로토콜 기반으로 동작을 발행-구독 패턴을 이용하여 진행한다.

그렇기 떄문에 기본적인 구조를 가장 많이 사용되는 예시 중 하나인 채팅방에 비유해 publisher, subscriber 개념을 살펴보자

1. 채팅방 생성 : pub / sub 구현을 위한 Topic이 생성됨
2. 채팅방 입장 : Topic 구독
3. 채팅방에서 메세지를 송수신 : 해당 Topic으로 메세지를 송신(pub), 메세지를 수신(sub)

이 일련의 과정이 발생될 때에는 아래와 같은 부가 정보들을 Client에서 메시지 브로커 (Spring Default Broker는 Stomp Broker)가 이를 받아 처리하게된다.

• Command 정보(Send, Subscribe 등)
• Header
• Message
• Message Channel 정보

그리고 모든 구독과 전송은 TOPIC을 기반으로 독립적으로 처리된다.

WebSocket 서버는 비동기 이벤트 루프를 사용하여 다수의 클라이언트 연결을 동시에 처리한다.

또한 TOPIC은 각각의 경로를 가진다고 생각하면 편하다.

결론

STOMP를 사용하는 WebSocket 서버는 비동기 이벤트 루프와 메시지 브로커를 활용하여 각 TOPIC의 메시지를 독립적으로 비동기적으로 처리한다.

이를 통해서 각 방의 메시지가 서로 간섭 없이 빠르고 효율적으로 전달된다.