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Network

쿠키와 세션 개념

by 라이언곰돌이푸 2019. 9. 1.

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 간략하게 그림으로 설명 드리겠습니다.

 

쿠키를 발급받고 사용하는 과정


HTTP의 특징과 쿠키와 세션을 사용하는 이유

  • HTTP 프로토콜의 특징이자 약점을 보완하기 위해서 사용한다.
  • HTTP 프로토콜 환경에서 서버는 클라이언트가 누구인지 확인해야합니다. 그 이유는 HTTP 프로토콜이 connectionless, stateless한 특성이 있기 때문입니다.
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.

 

이제 그 방식이 무엇인지 알아보도록 하겠습니다.


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

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 세션ID다.

세션의 동작 방식

  1. 클라이언트가 서버에 접속 시 세션 ID를 발급받습니다.
  2. 클라이언트는 세션 ID에 대해 쿠키를 사용해서 저장하고 가지고 있습니다.
  3. 클라리언트는 서버에 요청할 때, 이 쿠키의 세션 ID를 서버에 전달해서 사용합니다.
  4. 서버는 세션 ID를 전달 받아서 별다른 작업없이 세션 ID로 세션에 있는 클라언트 정보를 가져옵니다.
  5. 클라이언트 정보를 가지고 서버 요청을 처리하여 클라이언트에게 응답합니다.

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

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 있다.
  • 반면에 세션도 만료시간을 정할 수 있지만 브라우저가 종료되면 만료시간에 상관없이 삭제된다.
  • 속도, 쿠키에 정보가 있기 때문에 서버에 요청시 속도가 빠르고 세션은 정보가 서버에 있기 때문에 처리가 요구되어 비교적 느린 속도를 낸다.

세션을 사용하면 좋은데 왜 쿠키를 사용할까?

세션은 서버의 자원을 사용하기때문에 무분별하게 만들다보면 서버의 메모리가 감당할 수 없어질 수가 있고 속도가 느려질 수 있기 때문이다.


쿠키/세션은 캐시와 엄연히 다르다!

  • 캐시는 이미지나 css, js파일 등을 브라우저나 서버 앞 단에 저장해놓고 사용하는 것이다.
  • 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 있다.
  • 보통 쿠키와 세션의 차이를 물어볼 때 저장위치와 보안에 대해서는 잘 말하는데 사실 중요한 것은 라이프사이클을 얘기하는 것이다.

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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댓글38

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  • 띠그랭 2018.03.22 13:40 신고

    제이크 행님, 좋아요 닥추 눌렀습니다 , 취업준비하면서 web관련 준비하는데 출처를 밝히고 블로그에 내용 참고해서 정리해도 되는지 여쭙습니다 충성
    답글

  • 노르케스 2018.03.30 17:50

    쉽게 설명해주셔서 이해하는데 많은 도움이 되었습니다 :)
    답글

  • かん 2018.06.08 10:05

    개념정리에 많은 도움이 되었습니다! 출처를 밝히고 블로그에 정리해도 될까요 ..?
    답글

  • 학생 2018.06.18 16:15

    너무 이해하기 쉽고 좋은 글이었습니다. 괜찮다면 출처를 밝히고 블로그에 정리해서 글을 올려도 될까요?
    답글

  • 2018.08.09 00:45

    비밀댓글입니다
    답글

    • 네 인용해주셔서 감사합니다.
      맞습니다. 쿠키당 4KB가 최대치입니다.
      그리고 오래된 순서로 쿠키 정보를 삭제하여 로테이션 하는 것으로 알고 있습니다.

  • DSDS 2018.09.13 12:46

    잘몰랐던 개념이었는데 이해가 잘되네요 감사합니다.
    답글

  • 지나가던사람 2018.10.01 08:50

    초등학생도 이해할수있게 설명해서 좋았습니다 bb
    답글

  • ㅁㄴㅇㄹ 2018.11.22 00:03

    설명이 좀 이상한데요.
    세션도 쿠키의 형태로 저장이 된다면서 세션이 쿠키와 다른점은 서버에 저장이 되는거라니요..
    답글

    • 지적 감사합니다.
      어떤 방식으로 쿠키 세션을 운용하냐에 따라서 달라지는 부분인데 혼동된 개념이 들어가있습니다. 내용 보충했습니다.

  • 지나가는행인 2019.02.01 11:02

    좋은 정보 감사합니다.
    답글

  • 쑤기냥 2019.10.18 10:51

    우왕 정말 잘 설명하시네욤!!
    답글

  • 감사합니다 2019.12.20 11:41

    감사합니다 잘 알게 되었어요
    답글

  • 최서은 2020.01.22 15:48

    머리에 쏙쏙 들어오는 설명 감사드립니다! 제 블로그에 내용 갈무리해서 공유해도 괜찮을까요?

    답글

  • 곰돌이 2020.01.31 10:24

    내용 너무 잘 보았습니다!!!
    실례가 안된다면 퍼가도 될까요?? 출처는 밝히도록 하겠습니다!!
    답글

    • 네 안녕하세요. 곰돌이님!
      부족한 글인데 좋게 봐주셔서 감사합니다.
      당연하죠. 퍼가셔도 괜찮습니다.
      앞으로 내용도 업데이트하도록 하겠습니다.

  • 2020.02.13 19:55

    설명이 그림으로 되어있어서 좋네요.
    쿠키, 세션 공부 중에 궁금한 것이 있어서 질문 드립니다.
    쿠키는 브라우저가 종료되면서 사라지는 걸로 알고 있는데 브라우저가 종료되어도 인증 유지 한다는 것이 어떤 의미 인가요?
    답글

    • 네 킴님 안녕하세요!
      브라우저가 종료되어도 인증을 유지한다는 부분이 모호하게 느껴지셨을 수도 있을 것 같습니다.

      설명을 드리면, 말씀하신대로 브라우저가 종료되면 쿠키가 삭제됩니다. 거기에는 조건이 있습니다.
      쿠키에 만료일(Expire Time)이 포함되지 않은 경우입니다. “세션 쿠키”로 간주합니다.
      세션 쿠키는 메모리에 저장되며 디스크에 기록되지 않습니다. 브라우저를 닫는 순간 쿠키는 영구적으로 손실됩니다.

      쿠키에 만료일이 포함되어 있으면 “영구적 쿠키”로 간주합니다. 지정된 만료일이 되면 디스크에서 쿠키가 제거됩니다.

      저는 여기에서 만료일을 언급드리면서 영구적 쿠키로 말씀드렸는데, 제 문맥이 이상할 수 있었던 것 같습니다.
      이 부분은 제가 조금 더 상세하게 추후에 반영하도록 하겠습니다.

      혹시 이해 안가시거나 제가 오해한 부분이 있으면 다시 말씀해주시면 보충하도록 하겠습니다.

    • 2020.02.14 12:32

      오우!!! 답변 감사합니다 제가 하나만 알고 둘은 몰랐네요

  • dong 2020.03.17 12:42

    궁금한게 있는데요. 한도메인당 쿠키를 20개가 최대치이면 만약 장바구니에 물품들을 넣는다면 20개까지만 넣어지는건가요? 아니면 한 쿠키안에 20개의 장바구니물품들이 전부 들어가게 되나요?
    답글

  • nathaneast 2020.03.20 10:03 신고

    정말 최고의 설명 입니다 감사합니다
    답글

  • 초코우유 2020.03.27 17:41

    다음시간(JWT)는 언제오나요 ㅜ
    답글

  • 띠모기 2020.04.08 16:01

    블로그 포스팅에 참고하겠습니다 감사합니다 ^^
    답글

  • gupnodo 2020.04.28 16:20 신고

    좋은 글 잘 읽고 갑니다!! :)
    블로그 포스팅에 출처를 밝히고 인용하고 싶은데 괜찮을까요? ^^
    답글

  • shekwl24 2020.07.10 22:26

    정말 이해가 잘되었습니다. 이 글을 참고하여 블로그에 작성해도 될까요?
    답글