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개발자 / 오픈소스

"자바 앱 서버의 표준" 톰캣의 이해와 기본 활용

Matthew Tyson | InfoWorld 2022.08.10
아파치 톰캣(Apache Tomcat)은 오랜 기간 널리 쓰인 오픈 소스 자바(Java) 서블릿 컨테이너다. 자카르타 서블릿(Jakarta Servlet), 자카르타 서버 페이지(Jakarta Server Pages), 자카르타 웹소켓(Jakarta WebSocket) 사양 등 코어 자바 엔터프라이즈(현 자카르타 EE(Jakarta EE)를 구현하는 요소이기도 하다.
 
ⓒ Getty Images Bank

톰캣은 자바가 공개된 후 4년 만인 1998년에 ASF(Apache Software Foundation)가 처음 공개했다. 톰캣은 오리지널 자바 서블릿 API 및 자바서버 페이지 사양을 위한 기준 구현으로써 시작됐지만, 현재는 가장 널리 사용되는 자바 애플리케이션 서버이며, 안정성 높은 코어 엔진과 훌륭한 확장성을 자랑한다. 

참고로 다른 자바 엔터프라이즈 툴과 마찬가지로 톰캣은 오리지널 자바 EE 사양에서 자카르타 EE로 마이그레이션했다. 톰캣 9 이하는 자바 EE에 기초했으며, 톰캣 10 이상은 자카르타 EE를 기반으로 한다. 톰캣 10 이후의 모든 버전은 jakarta.*로 패키지 이름을 바꿀 수 있다. 2022년 8월 초 현재 최신 버전은 10.0.23이다. 

이번 글에서는 많은 개발자가 자바 웹 애플리케이션을 실행하는 데 톰캣을 선택하는 이유를 살펴본다. 톰캣에 대한 개요와 사용 방식, 설치 지침, 톰캣을 사용해 자바 애플리케이션을 배치하는 4가지 방법도 알아본다.
 

톰캣은 앱 서버일까 웹 서버일까

자바 생태계는 다양한 종류의 애플리케이션 서버를 지원한다. 
 
  • 서블릿 컨테이너는 자카르타 서블릿 사양의 구현이며 주로 호스팅 서블릿에 사용된다.
  • 웹 서버는 아파치 등의 로컬 시스템에서 파일을 서비스하기 위해 고안된 서버이다.
  • 자바 엔터프라이즈 애플리케이션 서버는 완전한 기능을 갖춘 자카르타 EE 사양의 구현이다. 

톰캣은 기본적으로 서블릿 겸 JSP 컨테이너다. 
 
  • 자바(또는 자카르타) 서블릿은 HTTP 요청의 종점을 정의하며 처리를 위해 비즈니스 로직 코드로 라우팅한다. 
  • JSP(Jakarta Server Pages)는 서버 내부의 데이터와 요청/응답 정보를 사용해 HTML 인터페이스를 정의할 수 있는 서버측 보기 렌더링 기술이다. 서블릿 또는 JSP 페이지를 작성하고 요청 및 응답하는 규칙을 정의한 후 톰캣이 라우팅을 처리하도록 하면 된다.

또한, 톰캣은 코요테(Coyote) 웹 서버를 포함한다. 코요테는 톰캣을 통해 아파치 웹 서버와 함께 정적 파일을 서비스한다. 톰캣의 확장 버전인 톰EE(TomEE)에는 Jakarta Persistence API 등 다양한 자카르타 사양 및 기능이 포함돼 있다(톰EE는 자카르타 웹 프로필 9.1 인증을 받았다). 
 

톰캣 다운로드 및 설치하기 

톰캣을 사용해 서블릿과 JSP를 호스팅하는 방법을 살펴보자. 소프트웨어 세계의 '백발 조상'인 톰캣에는 여러 활성 버전이 있다. 대부분 용도에는 최신 안정화 버전을 사용하는 것이 가장 좋다. 우선, 최신 버전의 톰캣을 다운로드한다. 톰캣을 아카이브(.zip이나 tar.gz) 또는 설치된 서비스로 다운로드할 수 있다. 최종 선택은 사용자의 몫이지만 윈도우를 사용하지 않는 경우 아카이브를 선택해야 한다. 여기서는 아카이브를 기준으로 설명한다. wget 등의 도구를 사용해 명령줄에서 아카이브를 다운로드할 수 있다. 이 경우 명령줄에 다음과 같이 입력한다. 여기에서 <VER>는 원하는 버전이다.
 
wget https://downloads.apache.org/tomcat/tomcat-10/v<VER>/bin/apache-tomcat-<VER>.tar.g 
 

톰캣용 윈도우 설치하기

윈도우를 사용하고 있고 설치 프로그램을 쓰고 싶다면 .exe 파일을 다운로드해 실행한다. 톰캣은 기본값이 있는 하나의 서비스로 설치되고 설치 위치를 알려주므로, 그 위치에서 아카이브의 압축을 해제한 것처럼 진행할 수 있다. 

1단계 : 명령줄 설치하기
명령줄로 이동해 gunzip apache-tomcat-10.0.22.tar.gz와 tar -xf apache-tomcat-10.0.22.tar를 입력한다. 이 명령은 다음의 디렉터리를 만든다. 
 
  • /bin에는 톰캣을 실행하는 스크립트가 포함돼 있다. 
  • /webapps는 애플리케이션을 배치하는 위치다. 
  • /logs는 톰캣이 로그를 출력하는 위치다. 톰캣의 로그는 기본적으로 /logs/catalina.out으로 이동한다. 이 파일을 사용해 애플리케이션별 로그 파일과 함께 문제를 디버깅할 수 있다.
  • /lib은 톰캣이 JAR을 찾는 위치다. 여기에 JPA 등 톰캣에 포함되지 않은 추가 패키지를 저장한다. 
  • /conf는 톰캣용 설정 XML이며, 톰캣에 사용자 및 역할을 추가할 수 있다.

2단계 : 톰캣 시작하기
톰캣을 서비스로 시작했다면 이미 실행 중이고, 그렇지 않으면 명령줄에 ./catalina.sh start를 입력해 시작한다(사용할 수 있는 모든 명령을 확인하려면 인수 없이 "./catalina.sh"를 입력한다). 이제 <화면 1>과 같이 톰캣의 시작 화면을 브라우저로 볼 수 있다.
 
<화면 1> 톰켓의 시작 화면 ⓒ IDG
 

톰캣에서 애플리케이션을 사용하는 방법 

톰캣의 webapps 디렉터리에 애플리케이션 .war 파일을 넣으면 이를 톰캣이 실행한다. .war 파일은 웹 애플리케이션 리소스를 위한 표준 패키지이며, 기본적으로 컨테이너에 실행 방법을 알려주는 자바 아카이브(.jar) 파일이다. 이제 톰캣에서 정적 파일과 웹 애플리케이션을 실행하는 다른 3가지 방법도 살펴보자.
 

익스플로디드 배치 

‘익스플로디드(Exploded)’ 웹 애플리케이션은 .war 파일로 압축되지 않은 것은 대상으로 하므로 모든 요소가 디렉터리와 파일 안에 배치돼 있다. 압축을 해제한 톰캣 아카이브는 여러 개의 예시가 이런 방식으로 배치되어 제공되며, /webapps/examples 디렉터리에서 확인할 수 있다. 익스플로디드 배치의 장점은 압축에 대해 걱정하지 않고 파일을 살펴볼 수 있다는 점이다. 

http://localhost:8080/examples로 탐색하면 링크 목록을 찾을 수 있다. 이 페이지는 톰캣이 /webapps/examples/index.html 파일로부터 렌더링한다. 톰캣은 파일 시스템의 HTML 파일을 서비스하며, 여기에서 톰캣의 코요테 엔진은 웹 서버로 기능한다. 이 위치에는 서블릿, JSP, WS(WebSocket)을 제공하기 위한 톰캣의 기능 예제가 있는데 이는 매우 유용하다. 또한 톰캣에는 기본적으로 관리 애플리케이션이 포함되어 있으므로(/manager 경로), 이 애플리케이션을 통해 웹 콘솔에서 애플리케이션을 시작, 정지, 재배치할 수 있다. 
 

톰캣을 이용한 리버스 프록시

톰캣은 디스크 외에서 정적 파일을 제공할 수 있지만(더 효율적인 수행을 위해 APR 라이브러리를 제공함) 정적 파일을 위해 일반적으로는 톰캣과 플래그십 아파치 웹 서버(httpd)를 조합한다. 톰캣과 아파치 서버를 함께 사용하는 몇 가지 방법이 있다.

첫째는 ‘리버스 프록시’이며, 아파치가 정적 파일에 대한 요청을 처리한 후 /webapp/** 등 다른 리소스 요청을 톰캣으로 전달한다. 그러면 아파치 서버가 응답을 클라이언트로 재전송한다. 이것은 단순한 프록시에 불과하지만 프록시의 일반적인 클라이언트 역할과 구분하기 위해 리버스 프록시라 부른다. 아파치 설정 파일을 구성해 리버스 프록시를 사용하는 것은 그리 어렵지 않다. 간단한 설정 방법은 여기를 참고하면 된다.

또 다른 접근방식은 AJP(Apache JServe Protocol)을 사용하는 것이로, 메타데이터와 유사한 헤더를 더 쉽게 처리할 수 있다. AJP는 리버스 프록시와 아키텍처 구성(아키텍처<->톰캣)과 특성이 같다. 이 접근 방식으로 일부 수동 문제를 해겨할 수 있지만, 초기에 추가적인 설정이 필요하다. AJP에 관한 자세한 내용은 여기에서 확인할 수 있다. 마이크로소프트 IIS(MicroSoft IIS)로도 비슷한 구성이 가능하다. 
 

임베디드 톰캣 

한 동안, 제티(Jetty)는 임베디드 서버로 구동할 수 있는 유일한 서버였다. 하지만 상황이 달라져 지금은 톰캣도 임베디드 방식으로 실행할 수 있다. 임베디드 서버 사용의 핵심은 앞서 살펴 본 애플리케이션 파일이 포함된 서버 대신 메인 클래스, 즉 단독형 자바 애플리케이션이 있다는 것이다. 코드 베이스 내부로부터 서버 기능을 호출하게 된다. 전체적으로, 더 단순하고 편리한 개발 모델을 제공하며, 빠르게 확산하고 있다. 예를 들어, 스프링 부트(Spring Boot)는 개발자 모드로 실행되는 임베디드 톰캣 인스턴스를 사용한다.

임베디드 서버를 실행하면 운영 측면에서 간결성이 개선된다. 왜냐하면 애플리케이션과 서버 배치 대신 애플리케이션이라는 단일 구성요소만 처리하기 때문이다(물론, 톰캣은 여전히 독립적인 호스트로 실행하는 것이 보편적이다). 톰캣을 임베디드 방식을 실행하려면, 먼저 메이븐(Maven) 또는 그래들(Gradle) 등 의존성 관리자를 통해 서버 라이브러리를 포함시킨다. 그리고 <리스트 1>과 같이 프로그램상에서 서버를 인코드(In-code)로 시작한다. 
 

<리스트 1> 임베디드(Embedded) 톰캣

package foo;

import java.io.File;

import org.apache.catalina.WebResourceRoot;
import org.apache.catalina.core.StandardContext;
import org.apache.catalina.startup.Tomcat;
import org.apache.catalina.webresources.DirResourceSet;
import org.apache.catalina.webresources.StandardRoot;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Tomcat tomcat = new Tomcat();
        tomcat.setPort(Integer.valueOf(8080));

        StandardContext ctx = (StandardContext) tomcat.addWebapp("/", new File("src/main/webapp/").getAbsolutePath());
        File additionWebInfClasses = new File("target/classes");
        WebResourceRoot resources = new StandardRoot(ctx);
        resources.addPreResources(new DirResourceSet(resources, "/WEB-INF/classes",
                additionWebInfClasses.getAbsolutePath(), "/"));
        ctx.setResources(resources);

        tomcat.start();
        tomcat.getServer().await();
    }
}


<리스트 1>에서 가장 중요한 내용은 톰캣 객체를 인스턴스화하고 주시할 포트와 애플리케이션 및 클래스 파일의 위치 등 필요한 파라미터를 제공한 후 서버를 시작하는 것이다. 톰캣을 임베디드 서버로 실행하는 것에 대한 자세한 내용은 여기에서 참고하면 된다.
 

톰캣 vs. 톰EE

톰캣으로 표준 자바 EE 또는 자카르타 EE 기능을 더욱 활용하고 싶다면 이 라이브러리를 톰캣 또는 애플리케이션 의존성에 추가하면 된다. 혹은 톰EE를 사용하는 방법도 있다. 톰EE는 인기 있는 JPA 및 CDI API 등 추가적인 자바 엔지니어 지원을 포함한 톰캣 엔진이다. 톰EE의 사양은 자바 EE 웹 프로필에 기반하기 때문에 톰캣 이상을 제공하지만 와일드플라이(WildFly) 또는 글래스피시(GlassFish) 같은 완전한 기능을 갖춘 자바 EE 애플리케이션 서버는 아니다. 
 

톰캣과 다른 서버의 차이

톰캣과 다른 서버의 차이는 다음과 같다.

톰캣 vs. 제티 : 톰캣의 대체제인 제티(Jetty)는 성능에 집중하는 경향이 있지만 톰캣은 자카르타 EE 사양의 최신 상태를 유지하는 것에 집중한다. 제티는 서블릿 컨테이너를 임베디드 상태로 실행하는 방식을 널리 보급한 것으로 유명하다. 톰캣과 마찬가지로 제티는 플러그인을 통해 확장할 수 있는 코어 서블릿/JSP 엔진을 제공한다. 일반적으로 톰캣이 더 인기 있지만 둘 다 괜찮은 선택지다.

톰캣 vs. 엔진x(Nginx) : 엔진x는 인기 있는 고성능 웹 서버으로, 기능은 아파치 웹 서버와 비슷하다. 또한 엔진x는 톰캣에서 리버시 프록시 서버로 사용할 수 있다. 

톰캣 vs. 와일드플라이 : 와일드플라이는 레드햇의 자카르타 EE 구현이다. 또한 오래된 프로젝트(전 J보스(JBoss))이며 한 때 톰캣을 서블릿/JSP 컨테이너로 사용했다. 

톰캣 vs. Httpd : Httpd는 앞서 논의한 아파치 웹 서버의 또 다른 이름으로, 아파치 웹 서버의 프로세스 이름이다. 이 서버를 톰캣에서 리버스 프록시로 사용할 수 있다. 
 

결론

톰캣은 여전히 활발하게 개발되고 있으며, 기술 변화에 대응하며 탄탄하고 신뢰할 수 있는 웹 앱 배포 플랫폼 역할을 톡톡히 하고 있다. PaaS 시스템을 위한 기본 자바 플랫폼으로써 앞으로도 계속 인기를 모을 것으로 기대된다.
editor@itworld.co.kr
 Tags 톰캣 tomcat
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