쿠키(Cookie)와 세션(Session)의 차이 (+캐시(Cache))

쿠키와 세션을 사용하는 이유?

HTTP 프로토콜의 특징이자 약점을 보완하기 위해서 사용한다.

HTTP 프로토콜의 특징

1. Connectionless 프로토콜 (비연결 지향)

클라이언트가 서버에 요청(Request)을 했을 때, 그 요청에 맞는 응답(Response)을 보낸 후 연결을 끊는 처리방식이다.

HTTP 1.1 버전에서 커넥션을 계속 유지하고, 요청(Request)에 재활용하는 기능이 추가되었다. (HTTP Header)에 keep-alive 옵션을 주어 커넥션을 재활용하게 한다. HTTP 1.1 버전에선 디폴트(default) 옵션이다.
HTTP가 TCP위에서 구현되었기 때문에(TCP : 연결 지향, UDP : 비연결 지향) 연결 지향적이라고 할 수 있다는 얘기가 있어 논란이 있지만, 아직까진 네트워크 관점에서 keep-alive는 옵션으로 두고, 서버 측에서 비연결 지향적인 특성으로 커넥션 관리에 대한 비용을 줄이는 것이 명확한 장점으로 보기 때문에 비연결 지향으로 알아두었다.

2. Stateless 프로토콜

커넥션을 끊는 순간 클라이언트와 서버의 통신이 끝나며 상태 정보는 유지하지 않는 특성이 있다.

클라이언트와 첫 번째 통신에서 데이터를 주고받았다 해도, 두 번째 통신에서 이전 데이터를 유지하지 않는다.
하지만, 실제로는 데이터 유지가 필요한 경우가 많다.

정보가 유지되지 않으면, 매번 페이지를 이동할 때마다 로그인을 다시 하거나,
상품을 선택했는데 구매 페이지에서 선택한 상품의 정보가 없거나 하는 등의 일이 발생할 수 있다.

→ 따라서, Stateful 경우를 대처하기 위해 쿠키와 세션을 사용한다.
쿠키와 세션의 차이점은 크게 상태 정보의 저장 위치이다.
쿠키는 '클라이언트(=로컬 PC)'에 저장하고, 세션은 '서버'에 저장한다.

서버와 클라이언트가 통신을 할 때 통신이 연속적으로 이어지지 않고 한 번 통신이 되면 끊어진다.

따라서 서버는 클라이언트가 누구인지 계속 인증을 해줘야 한다. 하지만 그것은 매우 귀찮고 번거로운 일이다.

그런 번거로움을 해결하는 방법이 바로 쿠키와 세션이다.

쿠키(Cookie)

HTTP의 일종으로 사용자가 어떠한 웹 사이트를 방문할 경우,

그 사이트가 사용하고 있는 서버에서 사용자의 컴퓨터에 저장하는 작은 기록 정보 파일이다.

HTTP에서 클라이언트의 상태 정보를 클라이언트의 PC에 저장하였다가 필요시 정보를 참조하거나 재사용할 수 있다.

쿠키 특징
1. 이름, 값, 만료일(저장기간), 경로 정보로 구성되어 있다.
2. 클라이언트에 총 300개의 쿠키를 저장할 수 있다.
3. 하나의 도메인 당 20개의 쿠키를 가질 수 있다.
4. 하나의 쿠키는 4KB(=4096byte)까지 저장 가능하다.
쿠키의 동작 순서
1. 클라이언트가 페이지를 요청한다. (사용자가 웹사이트에 접근)
2. 웹 서버는 쿠키를 생성한다.
3. 생성한 쿠키에 정보를 담아 HTTP 화면을 돌려줄 때, 같이 클라이언트에게 돌려준다.
4. 넘겨받은 쿠키는 클라이언트가 가지고 있다가(로컬 PC에 저장) 다시 서버에 요청할 때 요청과 함께 쿠키를 전송한다.
5. 동일 사이트 재방문 시 클라이언트의 PC에 해당 쿠키가 있는 경우, 요청 페이지와 함께 쿠키를 전송한다.
사용 예시
1. 방문 사이트에서 로그인 시, "아이디와 비밀번호를 저장하시겠습니까?"
2. 팝업창을 통해 "오늘 이 창을 다시 보지 않기" 체크

세션(Session)

일정 시간 동안 같은 사용자(브라우저)로부터 들어오는 일련의 요구를 하나의 상태로 보고, 그 상태를 유지시키는 기술이다.

여기서 일정 시간은 방문자가 웹 브라우저를 통해 웹 서버에 접속한 시점부터 웹 브라우저를 종료하여 연결을 끝내는 시점을 말한다.

즉, 방문자가 웹 서버에 접속해 있는 상태를 하나의 단위로 보고 그것을 세션이라고 한다.

세션 특징
1. 웹 서버에 웹 컨테이너의 상태를 유지하기 위한 정보를 저장한다.
2. 웹 서버의 저장되는 쿠키(=세션 쿠키)
3. 브라우저를 닫거나, 서버에서 세션을 삭제했을 때만 삭제가 되므로, 쿠키보다 비교적 보안이 좋다.
4. 저장 데이터에 제한이 없다. (서버 용량이 허용하는 한에서)
5. 각 클라이언트에 고유 Session ID를 부여한다. Session ID로 클라이언트를 구분해 각 요구에 맞는 서비스를 제공
세션의 동작 순서
1. 클라이언트가 페이지에 요청한다.
2. 서버는 접근한 클라이언트의 Request-Header 필드인 Cookie를 확인하여, 클라이언트가 해당 session-id를 보냈는지 확인한다.
3. session-id가 존재하지 않는다면 서버는 session-id를 생성해 클라이언트에게 넘겨준다.
4. 클라이언트는 서버로부터 받은 session-id를 쿠키에 저장한다.
5. 클라이언트는 서버에 요청시 이 쿠키의 session-id 값을 같이 서버에 전달한다.
6. 서버는 전달받은 session-id로 session에 있는 클라이언트 정보를 가지고 요청을 처리 후 응답한다.
사용 예시
- 화면을 이동해도 로그인이 풀리지 않고 로그아웃하기 전까지 유지

쿠키와 세션의 차이

쿠키와 세션은 비슷한 역할을 하며, 동작 원리도 비슷하다. 그 이유는 세션도 결국 쿠키를 사용하기 때문이다.
큰 차이점은 사용자의 정보가 저장되는 위치이다. 쿠키는 서버의 자원을 전혀 사용하지 않으며, 세션은 서버의 자원을 사용한다.
보안 면에서 세션이 더 우수하며,
쿠키는 클라이언트 로컬에 저장되기 때문에 변질되거나 request에서 스니핑 당할 우려가 있어서 보안에 취약하지만
세션은 쿠키를 이용해서 session-id만 저장하고 그것으로 구분하여 서버에서 처리하기 때문에 비교적 보안성이 높다.
라이프 사이클은 쿠키도 만료기간이 있지만 파일로 저장되기 때문에 브라우저를 종료해도 정보가 유지될 수 있다. 또한 만료기간을 따로 지정해 쿠키를 삭제할 때까지 유지할 수도 있다.
반면에 세션도 만료기간을 정할 수 있지만, 브라우저가 종료되면 만료기간에 상관없이 삭제된다.
속도 면에서 쿠키가 더 우수하며,
쿠키는 쿠키에 정보가 있기 때문에 서버에 요청 시 속도가 빠르고
세션은 정보가 서버에 있기 때문에 처리가 요구되어 비교적 느린 속도를 낸다.

보통 쿠키와 세션의 차이에 대해서 저장 위치와 보안에 대해서는 잘 알고 있지만, 사실 가장 중요한 것은 라이프사이클이다.

Q. 세션을 사용하면 좋은데 왜 쿠키를 사용할까?

A. 세션이 쿠키에 비해 보안이 높은 편이나 쿠키를 사용하는 이유는 세션은 서버에 저장되고, 서버의 자원을 사용하기에 서버 자원에 한계가 있고, 속도가 느려질 수 있기 때문에 자원관리 차원에서 쿠키와 세션을 적절한 요소 및 기능에 병행 사용하여 서버 자원의 낭비를 방지하며 웹사이트의 속도를 높일 수 있다.

쿠키와 세션 그리고 캐시(Cache)?

캐시(Cache)는 웹 페이지 요소를 저장하기 위한 임시 저장소이고,

쿠키/세션은 정보를 저장하기 위해 사용된다.

캐시는 웹 페이지를 빠르게 렌더링 할 수 있도록 도와주고,

쿠키/세션은 사용자의 인증을 도와준다.

캐시는 이미지, 비디오, 오디오, css, js파일 등 데이터나 값을 미리 복사해 놓는 리소스 파일들의 임시 저장소이다.
저장 공간이 작고 비용이 비싼 대신 빠른 성능을 제공한다.
같은 웹 페이지에 접속할 때 사용자의 PC에서 로드하므로 서버를 거치지 않아도 된다.
이전에 사용된 데이터가 다시 사용될 가능성이 많으면 캐시 서버에 있는 데이터를 사용한다.
그래서 다시 사용될 확률이 있는 데이터들이 빠르게 접근할 수 있어진다. (페이지의 로딩 속도 ↑)
캐시 히트(hit) : 캐시를 사용할 수 있는 경우 (ex. 이전에 왔던 요청이랑 같은 게 왔을 때)
캐시 미스(miss) : 캐시를 사용할 수 없는 경우 (ex. 웹서버로 처음 요청했을 때)

참고 :

https://pearlluck.tistory.com/14

https://hahahoho5915.tistory.com/32

https://interconnection.tistory.com/74

출처: https://dev-coco.tistory.com/61 [슬기로운 개발생활:티스토리]

Heny