NGINX QUIC+HTTP/3 미리보기 구현을 위한 바이너리 패키지 출시

Robert Haynes기술 마케팅 매니저

[편집자: 이제 NGINX는 QUIC 기반 HTTP/3를 공식 지원합니다. 오픈 소스 사용자는 NGINX 1.25.1 메인라인 버전에서, 엔터프라이즈 고객은 NGINX Plus R30에서 사용할 수 있습니다.]
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NGINX의 QUIC+HTTP/3 지원 프리뷰 구현이 이제 다음 두 배포판용 사전 빌드 바이너리 패키지로 제공됨을 알려드립니다:

• Red Hat Enterprise Linux 9 및 바이너리 호환 배포판
• Ubuntu 22.04

이 바이너리는 미리 보기 구현을 호스팅하는 별도의 quic 브랜치가 있는 nginx-quic 리포지토리에서 제공하는 최신 결과물입니다. 당사가 NGINX에서 QUIC+HTTP/3 개발을 시작한 이후와 마찬가지로, 지금도 QUIC+HTTP/3 및 QUIC을 지원하는 SSL/TLS 라이브러리를 선택하여 NGINX Open Source를 다운로드하고 빌드할 수 있습니다 코드에는 실험용이라는 표시가 붙어 있지만, 여러 커뮤니티 구성원이 nginx-quic을 프로덕션 환경에서 성공적으로 사용하고 있다고 보고했습니다.

사전 빌드된 바이너리를 출시하는 주된 목적은 QUIC+HTTP/3가 적용된 NGINX를 더 빠르고 쉽게 테스트할 수 있도록 하는 것입니다. 이 바이너리를 사용하면 소스에서 직접 컴파일할 필요가 없으며, 표준 패키지 관리 도구를 사용해 설치할 수 있습니다.

이 글을 작성하는 현재, 오픈 소스 SSL/TLS의 사실상 표준인 OpenSSL은 QUIC을 지원하지 않습니다. 따라서 바이너리 배포판은 quictls 라이브러리 패키지와 함께 빌드되며, 이 패키지는 종속성으로 자동 설치됩니다. 현재 안정성, 호환성 및 기능의 균형이 가장 뛰어나다고 판단하여 quictls를 선택했습니다.

바이너리 배포판 설치 지침은 NGINX QUIC 웹사이트에서 확인할 수 있습니다.

QUIC+HTTP/3용 NGINX 구성

QUIC+HTTP/3용 NGINX를 구성하기 위한 몇 가지 새로운 지시어가 있지만, 기존 가상 서버(server{}) 구성 블록에서 HTTP/1.1 및 HTTP/2용 지시어와 쉽게 함께 사용할 수 있습니다.

가장 기본적인 기능 구성을 위해서는 server{} 블록(및 하위 location{} 블록)에 세 가지 지시어만 포함하면 됩니다:

다음은 server{} 블록의 예시입니다:

server {    # for better compatibility we recommend
    # using the same port number for QUIC and TCP
    listen 443 quic reuseport; # QUIC
    listen 443 ssl;             # TCP

    ssl_certificate     certs/example.com.crt;
    ssl_certificate_key certs/example.com.key;
    ssl_protocols       TLSv1.3;

    location / {
        # advertise that QUIC is available on the configured port
        add_header Alt-Svc 'h3=":$server_port"; ma=86400';
                
        #proxy_pass <upstream_group>; 
        #root       /<root_directory>; 
    }
}

다음과 같은 몇 가지 새로운 선택적 HTTP/3 관련 지시어와 변수가 있습니다(코드 조각에는 표시되지 않음).

• $http3 – (변수) 요청이 HTTP/3 세션 중에 전송되면 h3로 설정됩니다(그렇지 않으면 빈 문자열입니다).
• quic_retry – (지시어) on으로 설정하면 요청자의 IP 주소를 검증하기 위해 사용할 새 연결 ID를 지정하는 QUIC 재시도 메시지를 요청자에게 보내도록 NGINX에 지시합니다. QUIC는 UDP를 통해 실행되므로 TCP 3방향 연결 핸드셰이크를 사용하여 연결을 검증할 수 없다는 점을 QUIC 재시도 패킷이 부분적으로 보완합니다.
• ssl_early_data – (지시어) on으로 설정하면, 해당 클라이언트가 이전에 연결한 적이 있는 경우 NGINX가 새 TLS 1.3 연결을 통해 클라이언트가 보내는 첫 번째 요청에서 애플리케이션 데이터를 수락하도록 합니다. 이를 제로 왕복 시간(0‑RTT) 연결 재개라고 합니다. “얼리 데이터” 전송 지원은 TLS 1.3의 기능으로, TLS 핸드셰이크에 필요한 추가 왕복 메시지 교환을 없애 QUIC+HTTP/3의 성능 향상에 기여합니다.참고: 얼리 데이터에 재전송 공격이 발생할 수 있으므로 해당 데이터에 GET 이외의 HTTP 요청 메서드가 포함된 경우 0‑RTT 연결 재개로 인해 보안 위험이 발생할 수 있습니다. 자세한 내용은 블로그의 TLS 1.3 관련 섹션인 NGINX Plus R17 발표를 참조하세요.

이 다이어그램은 QUIC+HTTP/3의 0‑RTT 연결 재개가 성능을 어떻게 향상하는지 보여 줍니다. 클라이언트가 NGINX에 대한 QUIC 연결을 재개할 때 첫 번째 메시지에 HTTP 요청을 보낼 수 있기 때문입니다. 반면 TLS를 사용하는 TCP의 경우 클라이언트는 NGINX와 보안 연결을 설정하기 위해 새로운 TLS 핸드셰이크를 수행해야 하므로 몇 차례의 추가 왕복 통신이 필요합니다.

새로운 지시문과 변수에 대한 자세한 내용은 3. 구성 섹션을 참조하세요. 해당 섹션은 nginx-quic README에 있습니다.

QUIC+HTTP/3로 NGINX 테스트하기

앞서 언급했듯이, 사전 빌드된 바이너리를 출시한 이유 중 하나는 NGINX가 HTTP/3 트래픽을 올바르게 처리하는지 더 쉽게 테스트할 수 있도록 하기 위해서입니다. 간단한 명령줄 테스트를 위해서는 HTTP/3를 지원하도록 curl을 빌드하거나 또는 사전 빌드된 컨테이너를 사용할 수 있습니다. 또한 대부분의 최신 브라우저 버전은 QUIC+HTTP/3를 지원합니다.

QUIC가 활성화된 사이트가 브라우저의 HTTP/3 연결 요청을 제대로 처리하는지 확인하려면 브라우저의 개발자 도구를 사용하여 NGINX가 반환하는 HTTP 헤더를 살펴볼 수 있습니다. 브라우저가 TCP를 통해 보낸 최초의 HTTP 요청에 대한 NGINX 응답에 Alt-Svc 헤더가 위에서 설명한 대로 포함되어 있다면 QUIC+HTTP/3 구현이 올바르게 작동하는 것입니다.

이 시점에서 QUIC을 지원하는 브라우저는 Alt-Svc 지시문에 지정된 포트로 QUIC 연결을 설정하며, 이후의 HTTP 요청과 응답은 QUIC을 통해 이루어집니다. QUIC+HTTP/3가 사용되고 있는지 확인하는 또 다른 방법은 add_header 지시문을 하나 더 추가하여 사용자 지정 HTTP 헤더의 값을 $server-protocol 변수가 캡처한 프로토콜로 설정하는 것입니다. 헤더 값이 QUIC 연결이 설정되기 전의 HTTP/1.x에서 QUIC이 사용될 때의 HTTP/3.0으로 변경되는 것을 추적할 수 있습니다.

다음은 사용자 지정 HTTP 헤더가 location 블록에서 X-protocol로 설정된 예시입니다:

location / {     # advertise that QUIC is available on the configured port 
    add_header Alt-Svc 'h3=":$server_port"; ma=86400'; 
       
    # signal whether we are using QUIC+HTTP/3
    add_header X-protocol $server_protocol always;        
    
    #proxy_pass <upstream_group>; 
    #root /<root_directory>; 
}

또는 Chrome의 HTTP Indicator 확장 프로그램처럼 현재 사용 중인 프로토콜을 시각적으로 표시해 주는 도구도 있습니다. (이는 특정 브라우저 확장 프로그램을 권장한다는 의미가 아니며, 확장 프로그램 사용으로 발생할 수 있는 보안상의 영향을 고려하여 현재 상황에서 허용 가능한지 직접 판단해야 합니다).

다음 단계

앞으로도 QUIC+HTTP/3 솔루션을 지속적으로 제공하고, 향후 몇 주에 걸쳐 더 많은 NGINX 최적화 사례를 소개할 예정입니다. 그동안 여러분이 직접 테스트한 결과를 공유하여 저희가 의사 결정을 내리는 데 도움을 주시기 바랍니다. 피드백은 NGINX 개발 메일링 리스트와 #quic‑http3 채널이 있는 NGINX 커뮤니티 Slack에서 공유하실 수 있습니다.

QUIC+HTTP/3 관련 작업의 최신 소식과 다음 주요 이정표인 nginx-quic 저장소의 메인라인 NGINX Open Source 브랜치 병합에 관한 업데이트를 받아보려면 NGINX 공지 메일링 리스트를 구독하세요.

웨비나 시청하기

또한 곧 개최되는 웨비나인 NGINX 및 QUIC+HTTP/3 실습(2023년 4월 19일 수요일)에 참석해 보시기 바랍니다:

• 북미 – 오전 10:00(태평양 표준시)
• 유럽·중동·아프리카 – 오전 11:00 CET
• APCJ – 오전 10:00 SGT

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