쿠키와 세션(+캐시)

• 쿠키(Cookie)

· 정의

클라이언트 로컬(정보를 저장하는 곳)에 저장된 key와 value 값이 들은 작은 데이터 파일.

 

· 구조

이름 : 각 쿠키를 구별하는 데에 사용.

값 : 이름과 관련된 값.

유효 시간 : 쿠키 유지 시간.

도메인 : 쿠키를 전송할 도메인.

경로 : 쿠키를 전송할 요청 경로.

 

· 특징

- 사용자 인증이 유효한 시간을 명시할 수 있으며, 유효 시간이 정해지면 브라우저가 종료되어도 인증이 유지된다.

- 클라이언트에 300개의 쿠키를 저장할 수 있고, 도메인 하나당 20개의 값을 가질 수 있다. 쿠키 하나의 값은 4KB까지다.

 

- Response Header에 Set-Cookie 속성을 사용하면 클라이언트에 쿠키를 만들 수 있다.

- 사용자가 따로 쿠키를 요청하지 않아도 브라우저가 요청 시 Request Header를 넣어 자동으로 서버에 전송한다.

 

· 동작 순서

1. 클라이언트가 페이지 요청.

2. 서버에서 쿠키 생성.

3. HTTP 헤더에 쿠키를 포함해 응답.

4. 브라우저가 종료되어도 쿠키 만료 시간이 남았다면 클라이언트에서 보관.

5. 같은 요청을 할 시 HTTP 헤더에 쿠키를 함께 보냄.

6. 서버에서 쿠키를 읽어 이전 상태 정보 변경이 필요 시 쿠키를 업데이트해 변경된 쿠키를 HTTP 헤더에 포함시켜 응답.

 

· 사용 예시

- 쇼핑몰의 장바구니 기능.- 로그인 창의 ID 저장, 자동 로그인.- 오늘 더이상 이 창을 보지 않음.

 

 

*브라우저 : 인터넷상에서 웹에 연결시켜 주는 윈도 기반의 소프트웨어.

 

 

 

 

 

• 세션(Session)

· 정의

일정 시간동안 같은 사용자(정확하게 브라우저를 말함)로 부터 들어오는 일련의 요구를 하나의 상태로 보고 그 상태를 일정하게 유지시키는 기술.

*일정 시간 : 방문자가 웹 브라우저를 통해 웹 서버에 접속한 시점으로부터 웹 브라우저를 종료함으로써 연결을 끝내는 시점

 

· 특징

- 쿠키를 기반으로 하지만, 사용자 정보 파일을 브라우저에 저장하는 쿠키와 달리 세션은 서버 측에서 관리한다.

- 접속 시간에 제한을 두어 서버에 두기 때문에 쿠키보다 보안은 좋지만 사용자가 많아지면 서버 메모리를 많이 차지하기 때문에 서버 과부하의 요인이 되어 성능이 저하된다.

 

- 클라이언트가 요청을 보내면 해당 서버의 엔진이 클라이언트를 구별하기 위해 유일한 ID를 부여 후 요청에 대한 응답을 한다. 그 ID는 세션 ID이다.

- 웹 브라우저를 종료할 때까지 인증 상태를 유지한다.

 

· 동작 순서

1. 클라이언트가 서버 접속 시 세션 ID를 발급받음.

2. 클라이언트는 세션 ID에 대해 쿠키를 사용해 저장.

3. 클라이언트는 서버에 요청 시 이 쿠키의 세션 ID를 같이 서버에 전달한다.

4. 서버는 세션 ID를 전달받아 별다른 작업 없이 세션 ID로 세션에 있는 클라이언트 정보를 가져와 사용.

5. 클라이언트 정보를 가지고 서버 요청을 처리해 클라이언트에 응답.

 

· 사용 예시

- 로그인 같은 보안이 중요한 작업을 할 때 사용.

 

 

 

 

 

• 둘의 차이

세션도 쿠키를 사용하기 때문에 둘의 역할과 동작 원리는 비슷하다.

 

1. 사용자 정보가 저장되는 위치

쿠키는 클라이언트 로컬을 사용해 서버의 자원을 전혀 사용하지 않지만 세션은 서버의 자원을 사용한다.

때문에 보안은 세션이 더 좋지만 요청 속도는 쿠키가 더 빠르다. 세션은 서버 처리 과정이 필요하기 때문이다.

 

2. 라이프 사이클

쿠키는 만료 시간이 남으면 파일로 저장되어 브라우저를 정료해도 계속 사용자 정보가 남아 있을 수 있고, 시간을 넉넉히 잡으면 쿠키를 삭제할 때까지 정보가 유지될 수 있다.

세션도 만료 시간을 정할 순 있지만 브라우저가 종료되면 잔여 시간에 무관히 정보가 삭제된다.

 

 

 

 

• 쿠키를 사용하는 이유

둘의 역할과 동작 원리가 비슷하며 세션은 보안도 더 좋은데 쿠키를 사용하는 이유는 무엇일까?

 

앞서 말했듯 서버의 메모리 때문이다. 서버는 서버 자원을 사용한다고 했고 요청이 오든 족족 무분별하게 세션을 만들면 서버 메모리가 가득 차 과부하가 올 수 있기 때문에 쿠키가 유리할 수 있기 때문이다.

 

 

 

 

 

• 쿠키와 세션을 사용하는 이유

HTTP 프로토콜의 특성이자 약점을 보완하기 위해서다.

 

HTTP 프로토콜 환경은 connectionless, stateless한 특성을 가지기 때문에,

서버는 클라이언트가 누구인지 매번 확인해야 한다. 

 

· connectionless

클라이언트가 서버에 요청을 보내면 서버는 클라이언트에 맞는 응답을 보낸 후 그 연결을 끊어버리는 특성. HTTP는 TCP 위에서 구현되었기 때문에 네트워크 관점에서 연결 비용을 줄일 수 있는 비연결 지향이다.

 

· stateless

연결이 끊기는 순간, 클라이언트와 서버의 통신이 끝나며 상태 정보는 유지하지 않는 특성.

 

 

· 예시

쿠키와 세션을 사용하지 않는다는 가정을 들자.

인터넷 쇼핑몰에서 옷을 구매하기 위해 로그인을 완료한 후, 다른 페이지로 이동할 때마다 계속 로그인을 해야 한다.

 

쿠키와 세션을 사용하면 지금처럼 로그인을 한 번 하면 그 사용자에 대한 인증이 유지되기 때문이다.

 

 

 

 

• 캐시

캐시는 이미지, css, js 파일 등을 브라우저나 서버 앞에 저장해 사용한다.

 

같은 웹 페이지에 접속 시 사용자 PC에서 로드해 서버를 거치지 않는다.

이전에 사용된 데이터를 다시할 가능성이 높다고 판단하고 이를 빠르게 접근 가능하도록 저장한다.

따라서 페이지 로딩 속도를 개선해 준다.

 

한 번 캐시에 저장되면 브라우저를 참고하기 때문에 서버에서 변경되어도 사용자는 변경되지 않게 보일 수 있다. 이런 부분은 캐시를 지우거나 서버에서 응답을 보낼 때 헤더에 캐시 만료 시간을 명시하도록 할 수 있다.

 

 

· 사용 방식 : 홈페이지 재접속 시 css/js 파일을 서버 거치지 않고 사용자 PC에서 로드한다.

 

· HIT : CPU가 참조하려는 메모리가 캐시에 존재할 경우.

· MISS : CPU가 참조하려는 메모리가 캐시에 존재하지 않은 경우.