Stateless와 Stateful Protocol

✒️ 2025-06-02 22:33 내용 수정

참고 자료 : 위키백과 무상태 프로토콜, Inpa dev's 아주 쉽게 이해하는 Stateful / Stateless 차이, Geeksforgeeks Difference Between Stateless and Stateful Protocol, tutorialspoint Difference Between Stateless and Stateful Protocols

Stateless Protocol

모든 요청을 각각 독립적으로 처리하는 프로토콜

상태 정보를 저장하지 않아 서버에선 이전 요청에 대한 정보를 처리할 필요가 없다.
각각의 통신 요청을 독립적인 요청과 응답의 쌍으로 된 트랜잭션으로 취급한다.
- 무상태 프로토콜의 각각의 통신은 이전 통신과 구분되며 연결되지 않는다.
무상태 프로토콜의 각 정보 패킷은 다른 패킷의 참조 없이 그 자체로 전달된다.
서버와 클라이언트 간의 의존성이 비교적 느슨하다.
HTTP, UDP, DNS, REST API, CDN 등이 해당된다.

동작

클라이언트가 서버로 요청을 전송한다.
- 인증 토큰, 요청 파라미터 등 요청 처리에 필요한 정보를 모두 담아 보낸다.
서버는 요청에 포함된 내용으로 요청을 처리하여 응답을 생성한다.
서버에 요청에 관한 상태를 저장하지 않고 클라이언트로 응답을 보낸다.

장점

구현 시 구조가 단순하다.
확장성이 뛰어나다.
세션 상세 정보나 이전 요청에 대한 정보를 저장할 필요가 없기에 리소스 요구량이 적다.
상태를 저장하지 않기에 서버에 문제가 생기더라도 다른 서버가 이를 이어받아 처리할 수 있다.

단점

요청 전송 시 요청 처리에 필요한 데이터를 모두 담아 전송하기 때문에 요청 전송 시 데이터가 많이 소모된다.
- 네트워크 비용이 늘어난다.
서로 연관성 있는 연속적인 요청을 처리할 때 불리하다.
- 로그인, 장바구니, 게임 상황 같은 작업 처리가 어렵다.
매 요청마다 보안 토큰이나 자격 증명을 반복해서 처리해야 한다.

Stateful Protocol

서버가 클라이언트의 상태를 보존하는 프로토콜

서버는 세션 정보를 저장하여 서버와 클라이언트 간의 일관성 있는 상호작용을 처리할 수 있다.
- 로그인, 은행 업무, 장바구니 등과 같은 기능 구현에 사용된다.
Stateful 애플리케이션은 Backing Storage가 필요하다.
서버와 클라이언트 간의 의존성이 높으며, 서버 사이드에서 세션 데이터를 저장한다.
FTP(File Transfer Protocol), TCP, Telnet 등이 해당된다.

동작

대표적 예시로 TCP 3-Way Handshake가 있다.

클라이언트는 서버로 요청을 전송하고 상태를 저장한다.
서버는 요청을 수신하고 클라이언트에 응답을 전송하며 새 상태를 저장한다.
클라이언트는 응답을 수신한 뒤 서버로 새 요청을 보내고 또 다른 상태를 저장한다.
서버는 클라이언트에 새 요청에 대한 응답을 전송한 뒤 또 다른 상태를 저장한다.

장점

서버와 클라이언트 간의 요청과 응답을 추적할 수 있어 서로 연관된 연속적인 요청 처리가 가능하다.
양방향 통신과 같이 연결 중심의 통신에 적합하다.

단점

구현 시 구조가 복잡하다.
확장성이 떨어진다.
서버가 멈추거나 문제가 생겼을 때 세션 정보를 백업/복제하지 않는다면 상태가 유실될 수 있다.