쿠키 와 세션의 차이 + 캐시

쿠키와 세션을 사용하는 이유 ?

HTTP 프로토콜의 특징이자 약점을 보완하기 위해서 사용한다.

HTTP 프로토콜의 특징

1. Connectionless Protocol (비연결 지향)
   클라이언트가 서버에 요청(Request)했을 때, 그 요청에 맞는 응답(Response)를 보낸 후 연결을 끊는 처리방식이다.

• HTTP 1.1버전에서 커넥션을 계속 유지하고, 요청(Request)에 재활용하는 기능이 추가되었다.
  HTTP Header에 Keep-alive옵션을 주어 커넥션을 재활용하게 한다. , 1.1버전에서는 디폴트 옵션이다.
• HTTP 가 TCP(연결지향)위에서 구현되었기 때문에 연결 지향적이라고 할 수 있다는 이야기가 있어
  논란이 있지만, 아직까진 네트워크 관점에서 keep-alive는 옵션으로 두고, 서버측에서 비연결 지향적인 특성으로 커넥션 관리에 대한 비용을 줄이는것이 명확한 장점으로 보이기 때문에 비연결지향으로 알아 두었다.
• HTTP는 불특정 다수와 통신하기 위하여 사용되기 때문에, 계속 연결을 유지한다며 많은 리소스가 낭비되기 때문이다.

2. Stateless Protocol
   커넥션을 끊는 순간 클리언트와 서버의 통신이 끝나며 상태 정보는 유지하지 않는 특성이 있다.

• 클라이언트와 첫 번째 통신에서 데이터를 주고 받았다 하여도,두번째 통신에서 이전 데이터를 유지하지 않는다.

정보가 유지 되지 않는다면, 매번 페이지를 이동할 때마다 로그인을 다시하거나, 상품을 선택했을때,
구매 페이지에서 선택한 상품의 정보가 없거나 하는등의 문제가 발생할 수 있다.
따라서, Stateless의 단점을 보완하기 위해 쿠키와 세션을 사용한다.

쿠키 란?

HTTP의 일종으로 사용자가 어떠한 웹 사이트를 방문할 경우,
그 사이트가 사용하고 있는 서버에서 사용자의 컴퓨터에 저장하는 작은 기록 정보 파일이다.

쿠키의 특징

• 쿠키는 클라이언트(브라우저) 로컬에 저장되는 키와 밸류가 들어있는 작은 데이터 파일 이다.
• 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 저장이 가능하며, 각 도메인당 20개의 값만 가질수 있습니다.
• 하나의 쿠키는 최대 4KB까지 저장이 가능합니다.
• Response Header에 Set-Cookie 속성을 사용하면 클라이언트에 쿠키를 만들 수 있습니다.
• 쿠키는 사용자가 따로 요청하지 않아도 브라우저가 Request시 헤더에 자동으로 넣어 서버로 전송합니다.

쿠키의 구성요소

• 이름: 각 쿠키를 구별하는데 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 요청합니다.
2. 서버에서 쿠키를 생성하여 HTTP헤더에 쿠키를 포함시켜 응답합니다.
3. 브라우저가 종료되어도 쿠키 만료 기간이 있다면 클라이언트에서 보관하고 있습니다.
4. 같은 요청을 할 경우, HTTP 헤더에 쿠키를 함께 보냅니다.
5. 서버에서 쿠키를 읽어 이전 상태 정보를 변경 할 필요가 있을 때, 쿠키를 업데이트 하여 변경된 쿠키를
   HTTP 헤더에 포함시켜 응답합니다.

쿠키의 사용 예

• 사이트에 로그인 시, '아이디와 비밀번호를 저장하시겠습니까?'
• 쇼핑몰의 장바구니 기능
• 자동 로그인, 팝업 창 더보지 않기 버튼

세션이란 ?

일정 시간 동안 같은 사용자(브라우저)로 부터 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.

세션의 특징

• 세션은 쿠키를 기반으로 하고 있지만, 사용자 정보 파일을 브라우저에 저장하는 쿠키와 다르게 세션은 서버측에서 관리를 한다.
• 서버에서는 클라이언트를 구분하기 위해 세션ID를 부여하며, 웹 브라우저가 서버에 접속해서 브라우저를 종료할 때 까지 인증상태를 유지한다.
• 접속 시간에 제한을 두어 일정 시간 응답이 없다면 정보가 유지되지 않게 설정도 가능하다.
• 사용자에 대한 정보를 서버에 두기 때문에 쿠키보다 보안이 좋지만, 사용자가 많아질 경우 서버 메모리를 많이 소모하게 된다.
• 클라이언트가 Request를 보내면, 해당 서버의 엔진이 클라이언트에게 유일한 ID를 부여하는데 이것이 세션ID이다.

세션의 동작 방식

1. 클라이언트가 서버에 접속 시 세션ID를 발급 받음
2. 클라이언트는 세션 ID에 대해 쿠키를 사용해서 저장하고 가지고 있음
3. 클라이언트는 서버에 요청할 때, 이 쿠키의 세션 ID를 같이 서버에 전달해서 요청
4. 서버는 세션ID를 전달 받아서 별 다른 작업 없이 세션ID로 세션에 있는 클라이언트이 정보를 가져와 사용
5. 클라이언트 정보를 가지고 서버 요청을 처리하여 클라이언트에게 응답

세션의 사용 예

• 화면을 이동해도 로그인이 풀리지 않고 로그아웃 하기 전까지 유지됨

쿠키와 세션의 차이

• 쿠키와 세션은 비슷한 역할을 하며, 동작 원리 또한 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 변질 되거나 request에서 스니핑 당할 우려가 있어 보안에 취약하다.
• 세션은 쿠키를 이용하여 세션ID만 저장하고 그것으로 구분하여 서버에서 처리하기 때문에 비교적 보안성이 높다.
• 라이프 사이클은 쿠키도 만료기간이 있지만, 파일로 저장되기 때문에 브라우저를 종료해도 정보가 유지 될 수 있다. 또한 만료기간을 따로 지정해 쿠키를 삭제할 때까지 유지할 수도 있다.
• 쿠키는 쿠키에 정보가 있기 때문에 서버에 요청시 속도가 빠르고
• 세션은 정보가 서버에 있기 때문에 비교적 느린 속도를 낸다.

세션을 사용하면 좋은데 왜 쿠키를 사용할까?

세션이 쿠키에 비해 보안이 높은 편이나, 쿠키를 사용하는 이유는 세션은 서버에 저장되고, 서버의 자원을
사용하기에 서버자원에 한계가 있고, 속도가 느려질 수 있기 때문에 자원관리 차원에서 쿠키와 세션을 적절한 요소 및 기능에 병행 사용하여 서버 자원의 낭비를 방지하는것이 좋다.

쿠키와 세션 그리고 캐시?

캐시는 웹 페이지 요소를 저장하기 위한 임시 저장소 이며, 쿠키/세션은 정보를 저장하기 위해 사용된다.
캐시는 웹 페이지를 빠르게 렌더링 할 수 있도록 도와주고, 쿠키/세션은 자용자의 인증을 도와준다.

• 캐시는 이미지,비디오,css,js파일 등 데이터나 값을 미리 복사해 놓는 리로스 파일들의 임시 저장소 이다.
• 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 가느엇ㅇ이 많으면 캐시 서버에 있는 데이터를 사용한다.
• 그래서 다시 사용될 확률이 있는 데이터들이 빠르게 접근할 수 있어진다. (페이지의 로딩속도 증가)
• 캐시 히트(hit): 캐시를 사용할수 있는 경우 (ex. 이전에 왔던 요청이랑 같은 요청이 왔을 경우)
• 캐시 미스(miss) : 캐시를 사용할 수 없는 경우 (ex. 웹 서버로 처음 요청 했을 경우)

참고 :
https://dev-coco.tistory.com/61
https://interconnection.tistory.com/74