서버를 여러 대로 늘리면 세션이 사라진다 — 외부 세션 저장소

한 대일 땐 멀쩡하던 로그인이 풀린다

서버를 여러 대로 늘리는 작업을 다룬 주가 있었다. 그때 가장 먼저 터지는 게 세션이다. 핵심은 단순하다. 기본 세션은 그 서버의 메모리(JVM 힙) 안에만 존재한다. 서버가 한 대일 땐 문제없지만, 두 대 이상으로 늘리고 로드밸런서가 요청을 분산하면, A서버에서 로그인한 사용자의 다음 요청이 B서버로 가는 순간 세션이 없어 로그인이 풀린다.

이건 “세션을 어디에 저장하느냐”의 문제다. 상태를 특정 인스턴스에 묶어두면 그 인스턴스가 곧 단일 장애점이자 확장의 벽이 된다.

핵심 개념 — 상태의 위치를 옮긴다

graph TD
    LB[로드밸런서] --> S1[서버 A<br/>힙 세션]
    LB --> S2[서버 B<br/>힙 세션]
    S1 -. 세션 없음 .- S2
    LB2[로드밸런서] --> SA[서버 A]
    LB2 --> SB[서버 B]
    SA --> R[(외부 세션 저장소<br/>Redis)]
    SB --> R

해법은 세 갈래다.

1. Sticky Session. 로드밸런서가 같은 클라이언트를 항상 같은 서버로 보낸다. 가장 쉽지만 근본 해법이 아니다. 그 서버가 죽으면 거기 묶인 모든 세션이 사라지고, 서버 간 부하가 고르지 않으며, 무중단 배포로 인스턴스를 교체할 때 세션이 끊긴다.

2. 세션 복제(replication). 모든 서버가 서로 세션을 복제한다. 서버 수가 늘수록 복제 트래픽이 제곱으로 늘어 확장성이 나쁘다.

3. 외부 세션 저장소. 세션을 JVM 힙이 아니라 모든 서버가 공유하는 외부 저장소(Redis 등)에 둔다. 서버는 상태를 갖지 않는 stateless가 되고, 어느 서버로 요청이 가든 같은 세션을 읽는다. 이게 정석이다.

왜 외부 저장소가 정답인가. 서버를 stateless하게 만들면 인스턴스를 자유롭게 늘리고 줄이고 교체할 수 있다. 죽은 서버의 세션도 저장소에 남아 있으므로 다른 서버가 이어받는다.

코드 예시 — Spring Session

Spring Session은 세션 저장 위치만 바꾼다. 애플리케이션 코드(HttpSession 사용부)는 그대로 둔 채 의존성과 설정만 추가한다.

@Configuration
@EnableRedisHttpSession(maxInactiveIntervalInSeconds = 1800)
public class SessionConfig {
    // 이후 HttpSession 호출은 자동으로 Redis에 저장/조회된다
}

@PostMapping("/login")
public String login(HttpServletRequest request, LoginForm form) {
    // 이 setAttribute가 힙이 아니라 Redis로 간다
    request.getSession().setAttribute("userId", authenticate(form));
    return "redirect:/";
}

세션 식별자(쿠키의 SESSIONID)는 그대로지만, 그 ID로 조회하는 실제 세션 데이터가 외부 저장소에 있다는 점만 달라진다.

운영 함정

세션에 무거운 객체를 담는다. 외부 저장소를 쓰면 세션 데이터는 매 요청 직렬화/역직렬화되어 네트워크를 탄다. 거대한 리스트나 전체 사용자 엔티티를 세션에 넣으면 모든 요청이 느려진다. 세션에는 식별자와 최소 상태만 담는다.

세션 만료와 동시 갱신. 외부 저장소의 TTL과 애플리케이션의 세션 타임아웃을 일치시키지 않으면, 한쪽은 만료로 보는데 다른 쪽은 살아 있는 불일치가 생긴다. 또한 한 사용자의 동시 요청이 같은 세션을 갱신하면 마지막 쓰기가 이긴다 — 동시성이 중요한 값은 세션이 아니라 DB에 둔다.

핵심 요약

• 기본 세션은 JVM 힙에 있어 인스턴스에 종속된다. 스케일아웃하면 세션이 사라진다.
• sticky session은 임시방편이다. 정석은 세션을 외부 저장소로 옮겨 서버를 stateless하게 만드는 것.
• 세션에는 최소 상태만 담고, TTL과 타임아웃을 일치시킨다.

면접 한 줄: “서버를 늘리니 로그인이 풀린다. 왜?” → 세션이 각 서버의 힙에만 있어 다른 서버로 요청이 가면 세션이 없기 때문이다. 세션을 외부 저장소로 옮겨 모든 서버가 공유하면 해결된다.