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Network

쿠키와 세션 개념

by RyanGomdoriPooh 2021. 10. 11.

개요

쿠키와 세션은 개발자 말고도 인터넷 사용자라면 누구나 많이 들어본 단어입니다.

 

하지만 개념에 대해서는 많은 사람들이 헷갈려 하기에 쉽고 간단하게 정리해보려고 합니다.

 

일단 쿠키를 발급받고 사용하는 과정에 대해서 그림으로 보여드리고,

 

쿠키와 세션에 대한 설명을 하도록 하겠습니다.

 


목차

1. HTTP의 특징과 쿠키와 세션을 사용하는 이유

2. 쿠키 ( Cookie )

3. 세션 ( Session )

4. 쿠키와 세션의 차이

5. 세션을 사용하면 좋은데 왜 쿠키를 사용할까?

6. 쿠키/세션은 캐시와 엄연히 다르다!

 


1. HTTP의 특징과 쿠키와 세션을 사용하는 이유

쿠키를 발급받고 사용하는 과정

HTTP 프로토콜의 특성이자 약점을 보완하기 위해서 쿠키 또는 세션을 사용합니다.

 

기본적으로 HTTP 프로토콜 환경은 "connectionless, stateless"한 특성을 가지기 때문에 서버는 클라이언트가 누구인지 매번 확인해야합니다. 이 특성을 보완하기 위해서 쿠키와 세션을 사용하게됩니다.

 

connectionless
클라이언트가 요청을 한 후 응답을 받으면 그 연결을 끊어 버리는 특징

HTTP는 먼저 클라이언트가 request를 서버에 보내면, 서버는 클라이언트에게 요청에 맞는 response를 보내고 접속을 끊는 특성이 있다.

헤더에 keep-alive라는 값을 줘서 커넥션을 재활용하는데 HTTP1.1에서는 이것이 디폴트다.

HTTP가 tcp위에서 구현되었기 때문에 (tcp는 연결지향,udp는 비연결지향) 네트워크 관점에서 keep-alive는 옵션으로 connectionless의 연결비용을 줄이는 것을 장점으로 비연결지향이라 한다.

 

stateless
통신이 끝나면 상태를 유지하지 않는 특징

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

쿠키와 세션은 위의 두 가지 특징을 해결하기 위해 사용합니다.

예를 들어, 쿠키와 세션을 사용하지 않으면 쇼핑몰에서 옷을 구매하려고 로그인을 했음에도, 페이지를 이동할 때 마다 계속 로그인을 해야 합니다.

쿠키와 세션을 사용했을 경우, 한 번 로그인을 하면 어떠한 방식에 의해서 그 사용자에 대한 인증을 유지하게 됩니다.

 

왜 쿠키와 세션이 필요한지 이야기했으니 이제는 쿠키와 세션을 발급받고 사용하는 과정을 알아보겠습니다.


2. 쿠키 ( Cookie )

쿠키란?

  • 쿠키는 클라이언트(브라우저) 로컬에 저장되는 키와 값이 들어있는 작은 데이터 파일입니다.
  • 사용자 인증이 유효한 시간을 명시할 수 있으며, 유효 시간이 정해지면 브라우저가 종료되어도 인증이 유지된다는 특징이 있습니다.
  • 쿠키는 클라이언트의 상태 정보를 로컬에 저장했다가 참조합니다.
  • 클라이언트에 300개까지 쿠키저장 가능, 하나의 도메인당 20개의 값만 가질 수 있음, 하나의 쿠키값은 4KB까지 저장합니다.
  • Response Header에 Set-Cookie 속성을 사용하면 클라이언트에 쿠키를 만들 수 있습니다.
  • 쿠키는 사용자가 따로 요청하지 않아도 브라우저가 Request시에 Request Header를 넣어서 자동으로 서버에 전송합니다.

쿠키의 구성 요소

  • 이름 : 각각의 쿠키를 구별하는 데 사용되는 이름
  • 값 : 쿠키의 이름과 관련된 값
  • 유효시간 : 쿠키의 유지시간
  • 도메인 : 쿠키를 전송할 도메인
  • 경로 : 쿠키를 전송할 요청 경로

쿠키의 동작 방식

  1. 클라이언트가 페이지를 요청
  2. 서버에서 쿠키를 생성
  3. HTTP 헤더에 쿠키를 포함 시켜 응답
  4. 브라우저가 종료되어도 쿠키 만료 기간이 있다면 클라이언트에서 보관하고 있음
  5. 같은 요청을 할 경우 HTTP 헤더에 쿠키를 함께 보냄
  6. 서버에서 쿠키를 읽어 이전 상태 정보를 변경 할 필요가 있을 때 쿠키를 업데이트 하여 변경된 쿠키를 HTTP 헤더에 포함시켜 응답

쿠키의 사용 예

  • 방문 사이트에서 로그인 시, "아이디와 비밀번호를 저장하시겠습니까?"
  • 쇼핑몰의 장바구니 기능
  • 자동로그인, 팝업에서 "오늘 더 이상 이 창을 보지 않음" 체크, 쇼핑몰의 장바구니

3. 세션 ( Session )

세션이란?

  • 세션은 쿠키를 기반하고 있지만, 사용자 정보 파일을 브라우저에 저장하는 쿠키와 달리 세션은 서버 측에서 관리합니다.
  • 서버에서는 클라이언트를 구분하기 위해 세션 ID를 부여하며 웹 브라우저가 서버에 접속해서 브라우저를 종료할 때까지 인증상태를 유지합니다.
  • 물론 접속 시간에 제한을 두어 일정 시간 응답이 없다면 정보가 유지되지 않게 설정이 가능 합니다.
  • 사용자에 대한 정보를 서버에 두기 때문에 쿠키보다 보안에 좋지만, 사용자가 많아질수록 서버 메모리를 많이 차지하게 됩니다.
  • 즉 동접자 수가 많은 웹 사이트인 경우 서버에 과부하를 주게 되므로 성능 저하의 요인이 됩니다.
  • 클라이언트가 Request를 보내면, 해당 서버의 엔진이 클라이언트에게 유일한 ID를 부여하는 데 이것이 세션 ID입니다.

세션의 동작 방식

  1. 클라이언트가 서버에 접속 시 세션 ID를 발급 받음
  2. 클라이언트는 세션 ID에 대해 쿠키를 사용해서 저장하고 가지고 있음
  3. 클라리언트는 서버에 요청할 때, 이 쿠키의 세션 ID를 같이 서버에 전달해서 요청
  4. 서버는 세션 ID를 전달 받아서 별다른 작업없이 세션 ID로 세션에 있는 클라언트 정보를 가져와서 사용
  5. 클라이언트 정보를 가지고 서버 요청을 처리하여 클라이언트에게 응답

세션의 특징

  • 각 클라이언트에게 고유 ID를 부여
  • 세션 ID로 클라이언트를 구분해서 클라이언트의 요구에 맞는 서비스를 제공
  • 보안 면에서 쿠키보다 우수
  • 사용자가 많아질수록 서버 메모리를 많이 차지하게 됨

세션의 사용 예

  • 로그인 같이 보안상 중요한 작업을 수행할 때 사용

4. 쿠키와 세션의 차이

  • 쿠키와 세션은 비슷한 역할을 하며, 동작원리도 비슷합니다. 그 이유는 세션도 결국 쿠키를 사용하기 때문입니다.
  • 가장 큰 차이점은 사용자의 정보가 저장되는 위치입니다. 때문에 쿠키는 서버의 자원을 전혀 사용하지 않으며, 세션은 서버의 자원을 사용합니다.
  • 보안 면에서 세션이 더 우수하며, 요청 속도는 쿠키가 세션보다 더 빠릅니다. 그 이유는 세션은 서버의 처리가 필요하기 때문입니다.
  • 보안, 쿠키는 클라이언트 로컬에 저장되기 때문에 변질되거나 request에서 스니핑 당할 우려가 있어서 보안에 취약하지만 세션은 쿠키를 이용해서 sessionid 만 저장하고 그것으로 구분해서 서버에서 처리하기 때문에 비교적 보안성이 좋습니다.
  • 라이프 사이클, 쿠키도 만료시간이 있지만 파일로 저장되기 때문에 브라우저를 종료해도 계속해서 정보가 남아 있을 수 있다. 또한 만료기간을 넉넉하게 잡아두면 쿠키삭제를 할 때 까지 유지될 수도 있습니다.
  • 반면에 세션도 만료시간을 정할 수 있지만 브라우저가 종료되면 만료시간에 상관없이 삭제됩니다. 예를 들어, 크롬에서 다른 탭을 사용해도 세션을 공유됩니다. 다른 브라우저를 사용하게 되면 다른 세션을 사용할 수 있습니다.
  • 속도, 쿠키에 정보가 있기 때문에 서버에 요청시 속도가 빠르고 세션은 정보가 서버에 있기 때문에 처리가 요구되어 비교적 느린 속도를 가집니다.

5. 세션을 사용하면 좋은데 왜 쿠키를 사용할까?

세션은 서버의 자원을 사용하기 때문에 무분별하게 만들다보면 서버의 메모리가 감당할 수 없어질 수가 있고 속도가 느려질 수 있기 때문에 쿠키가 유리한 경우가 있습니다.


6. 쿠키/세션은 캐시와 엄연히 다르다!

  • 캐시는 이미지나 css, js파일 등을 브라우저나 서버 앞 단에 저장해놓고 사용하는 것입니다.
  • 한번 캐시에 저장되면 브라우저를 참고하기 때문에 서버에서 변경이 되어도 사용자는 변경되지 않게 보일 수 있는데 이런 부분을 캐시를 지워주거나 서버에서 클라이언트로 응답을 보낼 때 header에 캐시 만료시간을 명시하는 방법등을 이용할 수 있습니다.
  • 보통 쿠키와 세션의 차이를 물어볼 때 저장위치와 보안에 대해서는 잘 말하는데 사실 중요한 것은 라이프사이클을 얘기하는 것입니다.

이상으로 쿠키와 세션에 대해 알아보았습니다.

세션은 사용자의 수 만큼 서버 메모리를 차지하기 때문에,

최근에는 이런 문제들을 보완한 토큰 기반의 인증방식을 사용하는 추세입니다.


그 중 JWT( JSON Web Token )라는 것이 있습니다.

 

JWT는 다음에 다루도록 하겠습니다.

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댓글108

    이전 댓글 더보기
  • jiyr 2021.06.03 15:02

    너무 잘 설명해주셔서 감사합니다!
    답글

  • HYOSITIVE 2021.06.03 23:15 신고

    안녕하세요. 쿠키와 세션에 대해 공부하던 중 글을 읽게 되었습니다. 너무 정리를 잘 해주셔서 제 블로그에 출처 밝히고 내용을 인용하고 싶은데 혹시 괜찮을까요? 좋은 글 감사합니다 :)
    답글

  • kite 2021.06.06 10:09

    안녕하세요. 쿠키와 세션에 대해 공부하던 중 글을 읽게 되었습니다.

    너무 정리를 잘 해주셔서 제 블로그에 출처 밝히고 내용을 인용하고 싶은데 혹시 괜찮을까요?


    너무 잘읽었습니다!!

    답글

  • 두치뿌꾸 2021.06.22 21:40 신고

    잘 보고 갑니다!! 내용이 쏙쏙 들어오네요!! 혹시 제 블로그에 인용 가능할까요??
    답글

  • STARLIKE.BN 2021.06.23 21:51 신고

    완전히 이해했어요!! 감사합니다 :)
    답글

  • jegulman 2021.07.05 20:01 신고

    공부하는데 정리를 너무 잘해주셔서 잘 읽었습니다 ! 제 블로그에 출처 남기고 인용해도 될까요 ?
    답글

  • 바다거북이 2021.07.09 11:39

    안녕하세요
    완전 초보 개발자입니다
    최근 실무를 접하게 되면서 쿠키 세션 이란 단어를 너무 많이 들었고
    이해가 너무 안됬는데 이글 보고 정리가 되었습니다 좋은글 감사합니다
    답글

  • 계정관리 2021.07.27 10:41

    갑자기 헷갈려서 검색했는데 이 글이 도움이 많이 되네요.
    감사합니다 ^.^
    답글

  • 가나다 2021.07.28 21:29

    검색하다가 정리가 잘 되어 있어서 참고하였습니다!
    감사합니다^^
    답글

  • MIN 2021.08.15 14:39

    여러 번 읽으면서 생각을 정리하는 데에 큰 도움이 되었습니다 :) 좋은 글 감사합니다!
    답글

  • 백승엽 2021.08.18 10:18 신고

    쿠키와 세션에 대해 알아보던 중 좋은 공부가 되었습니다. 제 블로그에 공부한 내용을 정리하려고 하는데 참고해서 적어도 괜찮을까요?

    답글

  • 멸치김밥 2021.09.14 12:36 신고

    정리 너무 잘 해두셨네요!
    퍼가도 될까요? ㅠ
    답글

  • 최블랙 2021.09.15 14:35 신고

    안녕하세요 공부중에 글이 너무 잘 정리되어 있고 마음에 들어서 혹시 제 블로그에 참조해도 될까요?
    답글

  • 김동민 2021.09.15 15:20

    좋은 글 감사합니다.

    쿠키는 클라이언트 로컬에 저장되는 데이터 파일이라고 하셨는데요. 세션을 이용할 때 세션id를 담는 쿠키는 브라우저에서 따로 처리하여 저장을 하지 않고 메모리에만 가지고 있다가 요청 시에 헤더에 넣어서 보내는 방식인가요? 서버에서 일정 시간 응답이 없다면 해당 세션을 없애 버리긴 하겠지만, 만약 저장이 된다면 그 일정 시간이 되기전에 브라우저 종료 후 다시 실행하고, 저장된 쿠키(세션id가 담긴)를 로딩하여 요청을 하면 그 세션이 아직 살아 있는 케이스가 있는 것 같아서요.

    정리하면, 해당 케이스가 발생하지 않도록 브라우저에서 세션이 들어가는 쿠키는 저장을 안하는 건지, 혹은 다른 방법이나 절차를 통하여 브라우저 종료 시 세션이 만료 되는 것이 보장이 되는 지 궁금합니다.
    답글

    • 안녕하세요. 김동민님! 답변이 느렸네요. 요새 블로그 관리에 소홀하다보니… 양해부탁드립니다 ㅎㅎ
      말씀하신 질문에 대해서 답변을 드릴게요.
      세션이라는 녀석이 어떤 녀석인지 부터 이야기 하는 게 좋을 것 같습니다.
      기본적은 세션이라는 컨셉은 서버에서 사용자를 요청을 관리하기위한 캐시역할을 합니다.
      결국에는 클라이언트를 고려한다기 보다는 서버가 사용자에 대한 API 요청 관리를 성능적 또는 기능적으로 하기 위해서 사용되는 솔루션일뿐입니다.
      그렇다면 클라이언트 입장에서 세션이 어떤 녀석인지 살펴보면 좋을 것 같습니다.
      클라이언트는 세션을 어떻게 사용할지에 대해서 고민해야하는데요.
      개인적인 생각으로 세션은 서버가 원하는 세션 관리를 위해서 클라이언트가 세션이라는 개념까지 일정부분 책임을 분담하게 되는 것입니다.
      쉽게 정리하면 결국 클라이언트 입장에서는 사실 세션을 관리할 이유가 없죠. 서버에서 세션을 이용해서 얻는 장점에 대해서 클라이언트가 서포트해주는 형태입니다.
      각 클라이언트가 사용하는 브라우저마다 다르겠지만 일반적으로 서버가 인식하는 세션 클라이언트는 브라우저 창이라고 생각하시면 됩니다.
      브라우저의 창이 각각 다르면 다른 세션으로 서버에 요청하고 있겠지요.
      말씀하신 부분에서 세션 타임아웃이 있지만 세션이 아직 살아있는 케이스가 있다고 생각하시는 부분은 아마 브라우저에서 관리하는 창 단위의 세션 사용과정에서 혼동이 있으셨을 거라고 생각합니다.
      또 다른 질문에서 브라우저에서 세션이 들어가는 쿠키는 저장을 할 수도 있고, 저장을 안할 수도 있습니다. 그건 클라이언트가 어떻게 세션에 대해서 관리하느냐에 따라 달라집니다. 브라우저를 종료했다고 세션이 만료되진 않습니다.
      서버 입장에서는 세션 타임아웃까지 해당 세션이 들어오게되면 세션에 따른 응답을 제공할 것입니다. 다만 창을 종료하게 되면 다른 세션을 만들어서 클라이언트가 요청을 하고 있기 때문에 세션은 다르게 관리됩니다.
      정리하면 세션은 클라이언트의 세션 관리 라이프사이클과는 전혀 관련이 없고, 클라이언트 입장에서 세션도 서버와는 아무 관련이 없게 움직입니다.
      핵심은 서버는 브라우저의 창마다 생성되는 클라이언트 세션을 만들고 세션 id를 통해 관리하고, 해당 세션 id는 타임아웃까지 유효합니다.

      답변에 미진한 부분이 있을 것 같은데요. 해결이 안되었다면 다시 질문 주시면 감사드리겠습니다.^^

  • 동찌 2021.09.16 23:20

    정말 잘 읽었습니다 라이언님 읽으면서도 머리에 팍팍 정리가 됐습니다. 혹시 저도 블로그에 쿠키와 세션에 대해서 정리해보려고 하는데 라이언님의 글을 바탕으로 정리하면서 글을 써내려가도 될찌 여쭈어봐도 될까요?? 만약에 허락해주신다면 출처는 맨 위에 게시하겠습니다 감사합니다!!
    답글

  • ㅇㅇ 2021.10.02 23:48

    최고임

    답글

  • Joonon 2021.10.10 20:18 신고

    좋은 글 감사합니다. 정리하는 데에 큰 도움이 되었습니다.
    답글

  • jin-Pro 2021.11.01 01:22 신고

    글 잘 읽었습니다.

    쿠키-세션 라이프싸이클이라 하면 쿠키와 세션 둘다 유효시간을 지정해줄 수 있지만, 세션은 브라우저가 종료가되면 유효시간이 존재하더라도 만료된다는 것을 말씀하시는 건가요???
    답글

    • 안녕하세요~!
      네. 브라우저마다 어떻게 구현되어있는냐에 따라 다를 수 있는데요.
      보통 세션은 브라우저 단위로 사용되고 있습니다. 브라우저가 종료가 되고 다시 시작되면 다른 세션을 다시 전달받아 사용되게 되는 것이구요.
      서버에서는 종료되기 전 세션은 유효하지만 재 시작을 통해서 새로운 세션을 받기 때문에 이전 세션은 사용하지 않게됩니다.

  • 보안초보자 2021.11.07 15:41

    쿠키와 세션개념이 이해하기 어려웠는데 큰 도움이 되었어요 감사합니다.
    JWT 도 포스팅 기다리겠습니다!!
    답글

  • 2021.11.30 21:34

    세션에 대해 잘 와닿지 않았는데 도움이 되었습니다. 정말 감사합니다^^ 좋은하루 되세요!!
    답글