Stateless와 Connectionless

무상태(Stateless)와 비연결성(Connectionless)은 HTTP의 특징 중 하나이다.

Stateless

* stateful : 서버가 클라이언트의 이전 상태를 보존 (상태유지)             
* stateless : 서버가 클라이언트의 이전 상태를 보존하지 않음 (무상태)

Stateful의 문제점

개념

특징

장점

높은 서버 확장성(Scale Out)
- 어떤 서버가 클라이언트 요청에 응답해도 상관 없음
- 서버 증설하여 문제가 생길 경우 다른 서버로 확장 가능
- 대용량 트래픽 발생 시 서버 확장을 통한 대처 수월함

단점

수행 내용
1. 클라이언트가 서버 접속 시 서버에서 해당 클라이언트에게 인증의 의미로 토큰 부여
2. 토큰을 발급받은 클라이언트는 또 다시 서버에 요청을 보낼 때 요청 헤더에 토큰을 심어 보냄
3. 서버는 받은 토큰을 제공한 토큰과 일치여부를 체크하여 인증 과정 처리
특징
- 토큰은 세션과 달리 서버가 아닌 클라이언트에 저장
  - 세션을 관리하던 서버의 부담을 덜 수 있음
- 상태를 유지하지 않으므로 Stateless 함
단점
- 쿠키 세션과 달리 토큰 자체의 데이터 길이가 길어, 인증 요청이 많아질수록 네트워크 부하 심해질 수 있음
- payload자체는 암호화되지 않기에 중요한 정보는 담을 수 없음
- 토큰 탈취 시 대처 어려움
  - 사용 기간 제한을 설정하여 극복

배경

TCP/IP의 경우 기본적으로 연결을 종료하지 않으면 연결 유지
사용하지 않는 연결들은 서버의 자원낭비로 이어짐
이때문에 HTTP의 초기모델은 각 클라이언트가 서버에 요청을 하고 응답을 받으면 바로 TCP/IP 연결을 끊음 (Connectionless)

개념

장점

서버 자원의 효율적 사용
- 연결을 유지할 경우, 서버는 요청•응답이 끝난 관계여도 서버 자원 지속적 소모
- 같은 시간 대용량 트래픽 발생하는 일이 흔하지 않음
  - 실제로 수천명이 하나의 서비스를 사용하더라도 동시 처리 요청은 수십개 이하로 매우작음
  - 초단위의 빠른 속도로 요청•응답이 이루어짐

같은 시간 대용량 트래픽 발생 시, 대기열 서버 등을 이용

한계

두 경우 모두 3way-handshake 시간이 걸림

한계 극복

등장배경
- Connectionless는 불필요하게 많은 3way-handshake의 횟수를 줄이기 위해 등장
개념
- 서버와 클라이언트 중 하나가 명시적으로 connection을 close하거나 정책적으로 close 될 때까지 계속 connection을 유지하는 경우
- 요청•응답과정이 HTML 한페이지를 다 받을때 까지 지속된 이후 종료
장점
- 네트워크 혼잡 감소
  - TCP connection request 수가 줄어듦
- 네트워크 비용 감소
  - 한 개의 connection으로 클라이언트 요청을 serving
- 지연시간 감소
  - 3wy-handshake를 맺으며 필요한 round-trip이 줄어듦
특징
- 기본적으로 웹 서버에서 Persistent Connections 적용해줌
- 연결 지속시간은 서버쪽에서 설정 가능 (요즘은 따로 설정해줄 필요X)
- 기본적으로 비연결성이지만, 성능 최적화를 위해 약간의 연결을 유지하는(연결성) 특성을 가짐

개념

HTTP keep-alive 옵션

TCP keep alive

사용이유
- 유령세션 구분
  - 유령세션: 연결된 두 호스트 중 한쪽 호스트 연결이 끊어져있는데도 연결이 된 줄 알고 계속 살아있는 세션
- 네트워크 비활성화로 인한 연결 해제 방지
사용
- TCP연결 종료 시 4way-handshake로 종료되는 것은 이상적인 상황
- keep-alive는 일정시간 간격으로 payload가 없는 데이터를 전송해 커넥션 생존유무 확인
  - 살아있을 경우(ack 수신) 설정된 시간만큼 TCP세션 연장
  - 죽어있을 경우(ack 수신X) TCP세션 종료
- setsockopt() 를 통해 소켓에 keep-alive 옵션 지정

Last updated 6 months ago