본문 바로가기
카테고리 없음

WebSocket vs SSE vs WebTransport: 실시간 전송 프로토콜 선택

0몽글이0 2025. 11. 14. 21:49

같은 “실시간”이라도 트래픽 패턴, 순서 보장, 양방향성, 네트워크 품질에 따라 최적의 선택은 달라집니다. 아래 내용은 기존 소제목을 유지한 채, 각 프로토콜을 더 깊게 비교·확장한 실전 안내입니다. 목표는 간단합니다. 팀의 현재 인프라와 사용자 환경을 고려해 가장 빠르고 안정적인 경로를 고르는 것.

1) 한 줄 정의와 핵심 차이

  • WebSocket은 HTTP 핸드셰이크로 업그레이드한 뒤 전이중(Full-duplex) 채널을 엽니다. 텍스트/바이너리를 모두 다루며, 하나의 연결 안에서 메시지 프레이밍만 제공하므로 토픽 분리는 애플리케이션 레벨에서 수행합니다. 브라우저·네이티브·서버 모두 성숙한 라이브러리가 많아 생태계 완성도가 높습니다.
  • SSE(Server-Sent Events) 는 순수 HTTP 연결을 장기 보존하면서 서버가 텍스트 이벤트를 푸시합니다. 클라이언트→서버 역방향은 별도 채널이 필요하지만, 단방향 요구에는 구현·운영 비용 최저입니다. Last-Event-ID로 재연결·재개가 쉬운 것도 강점.
  • WebTransport는 HTTP/3(QUIC) 위에서 동작하며, 신뢰/순서 보장 스트림과 무신뢰 데이터그램을 동시에 제공합니다. 즉 같은 연결에서 “채팅(보장)”과 “위치 틱(무보장)”을 나눠 보낼 수 있어, 손실·지연 환경에서 유연성이 최고입니다.

2) 지연과 네트워크 내성

  • WebSocket: TCP 특성상 한 패킷 손실이 뒤 메시지까지 막는 HOL(Head-of-line) 블로킹이 발생합니다. 5G/와이파이에서 손실률이 높을수록 지연 꼬리(p95/p99) 가 길어질 수 있습니다. 반면 손실이 낮은 구간이나 사내망, 고정 회선에서는 예측 가능한 저지연을 안정적으로 제공합니다.
  • SSE: HTTP 스트림을 유지하므로 초기 연결만 성립하면 낮은 왕복으로 꾸준히 흘려보냅니다. 단, 텍스트 이벤트이자 단방향이므로 ACK·핑 같은 피드백이 필요하면 별도 fetch/WebSocket이 필요합니다.
  • WebTransport: QUIC은 손실 시 스트림 단위로 재전송·정렬을 처리해 HOL 영향을 국소화합니다. 데이터그램은 애초에 재전송을 요구하지 않게 설정할 수 있어 “지연이 더 중요하고, 최근 상태만 의미 있는” 워크로드(센서·게임 위치·미세 UI 텔레메트리)에서 체감이 탁월합니다.

실전 팁: 손실 많은 셀룰러 환경, 이동 중 사용, 지터 민감 서비스는 WebTransport가 가장 유리합니다. 안정적 망에서 메시지 교환·알림이 주 요구면 WebSocket, 대규모 구독형 알림이면 SSE가 비용 대비 효율이 큽니다.

3) 양방향성·전달/순서 의미

  • WebSocket: 양방향·보장·순서 유지가 기본이며, 하나의 파이프에서 다중 논리 채널을 앱이 직접 관리합니다(예: {"topic":"room:123","data":...}). 토픽 격리는 구독 해제/권한과 함께 애플리케이션 레벨에서 설계하세요.
  • SSE: 단방향이지만 이벤트에 id:를 포함하면 클라이언트가 Last-Event-ID로 끊긴 지점부터 재개할 수 있습니다. 가끔 메시지 유실을 막아야 하는 알림·피드에 매우 편리합니다.
  • WebTransport: 동일 연결에서 여러 스트림을 열어 각각 다른 순서·신뢰 의미를 적용할 수 있고, 데이터그램은 무순서/무보장을 활용합니다. 예: “주문 상태 갱신”은 스트림(보장), “실시간 수량 변화 틱”은 데이터그램(무보장)으로 분리.

4) 신뢰성·재연결·백프레셔

  • WebSocket: 재연결·오프셋·중복 방지는 클라이언트/서버 양쪽에서 직접 구현합니다. 송신 큐가 길어질 때 드롭 정책(우선순위, 최근 N개 유지) 과 메시지 압축/배치를 정해두세요.
  • SSE: 브라우저가 자동 재연결을 제공하며, 서버는 마지막 전송 ID만 기억하면 되는 단순 모델입니다. 다만 역방향 명령 채널이 필요한지 사전에 구분해야 합니다.
  • WebTransport: 스트림별 흐름제어와 QUIC 혼잡제어가 내장되어 있고, 재전송이 필요한 데이터만 선택적으로 보장하면 됩니다. 백프레셔는 스트림/데이터그램 별도로 계측하세요.

재연결 의사코드 예시(WebSocket/SSE 공통):

 
let backoff = 200; // ms function connect(){ const ws = new WebSocket(url, {headers}); ws.onopen = () => backoff = 200; ws.onmessage = handle; ws.onclose = () => setTimeout(connect, jitter(backoff = Math.min(backoff*2, 2000))); } function jitter(ms){ return Math.random()*ms; } connect();

SSE는 EventSource로 비슷하게 구성하며, 서버가 id:를 꾸준히 내려주면 브라우저가 자동 재개합니다.

5) 페이로드·형식·모바일 효율

  • WebSocket: 텍스트(JSON)도 좋지만 바이너리(Protobuf/CBOR) 로 전환하면 바이트·(탈)직렬화 CPU가 크게 줄어 배터리 효율이 개선됩니다. 다량의 작은 메시지는 배치/프레이밍으로 묶어 전송하세요.
  • SSE: 이벤트는 UTF-8 텍스트이므로 작은 알림·티커에 적합합니다. 큰 페이로드는 별도 fetch로 당겨오고 SSE는 신호만 보내는 패턴이 이상적입니다.
  • WebTransport: 데이터그램은 헤더 오버헤드가 최소이고, 스트림은 큰 파일·미디어 조각에 적합합니다. 모바일에서는 “스트림=보장 데이터, 데이터그램=최근 상태”로 나눠 라디오 깨움을 최소화하세요.

6) 인프라 호환성·배포 난이도

  • WebSocket: 업그레이드 경로가 프록시/방화벽에서 막히지 않는지 확인하세요. 대부분의 LB/CDN이 지원하지만, 아이들 타임아웃(예: 60s)에 주의해야 합니다. 정기 핑/퐁으로 keep-alive를 유지하세요.
  • SSE: 순수 HTTP 스트림이라 프록시 친화성이 최고입니다. 단, 장기 연결 수가 많으면 워커/스레드·FD 한도를 점검하고, 커넥션 풀과 지역 샤딩으로 부하를 분산하세요.
  • WebTransport: HTTP/3/UDP 를 열어야 하므로 네트워크·보안팀 협업이 필요합니다. LB/CDN의 H3 지원 여부, QUIC 키 갱신·0-RTT 정책을 함께 점검하세요. 일단 구성되면 대륙 간 품질에서 장점이 큽니다.

7) 보안·권한·관찰성

세 프로토콜 모두 TLS가 기본입니다.

  • 권한: 토큰 부여·갱신(OAuth/JWT), 토픽별 ACL(구독 권한), 사용자 단위 레이트리밋을 넣으세요.
  • 관찰성: p50/p95 지연, 재연결 횟수, 서버별 연결 수·수명, 송신 큐 길이, 드롭율, 메시지 크기 분포를 공통 대시보드에서 봅니다.
  • 감사/추적: WebSocket은 메시지 샘플링 로깅(전량 로깅은 비용↑), SSE는 이벤트 ID, WebTransport는 스트림/데이터그램 각각의 메트릭을 구분해 수집하세요.

8) 확장성·멀티테넌시·코스트

  • WebSocket: 수십만~수백만 연결을 다루려면 세션 샤딩(유저ID 해시→노드), 메시지 브로커(Kafka/NATS/Redis Streams)로 팬아웃을 분리하고, 세션 이동성(재연결 시 클러스터 내 라우팅)을 마련합니다.
  • SSE: 텍스트 브로드캐스트에 매우 효율적이라 알림/뉴스/주가 대규모에 적합. 서버는 단순 스트림만 유지하고 콘텐츠 생성·캐시를 별도 계층으로 분리하면 운영비가 낮습니다.
  • WebTransport: 고효율이지만 운영 툴링이 성숙 중이므로, 핵심 트래픽(게임 플레이·미디어 제어 등)부터 단계적으로 옮기며 계측 체계를 먼저 갖추는 것이 안전합니다.

9) 사용 시나리오별 선택 가이드

  • 알림/일방향 피드(주가·뉴스·대시보드) → SSE
    • 장점: 자동 재연결, 오프셋 재개, 프록시 호환성, 저비용
    • 추가: 큰 데이터는 별도 fetch, SSE는 신호 역할
  • 채팅/주문 현황/오퍼레이션 콘솔 → WebSocket
    • 장점: 성숙한 프레임워크, 양방향 RPC 패턴, 바이너리 지원
    • 추가: 토픽/세션 관리, 백프레셔·드롭 정책 필수
  • 실시간 위치/게임 틱/센서·미디어 제어 → WebTransport
    • 장점: 스트림(보장) + 데이터그램(무보장) 혼합, 손실 내성
    • 추가: HTTP/3/UDP 경로·LB/CDN 세팅, 관찰성 수집

하이브리드 예시: “알림은 SSE, 실시간 명령은 WebSocket” → 중간 단계. 최종적으로 WebTransport로 통합해 스트림=명령/이벤트, 데이터그램=틱으로 정리할 수 있습니다.

10) 설계 체크리스트(바로 적용)

  1. 메시지 성질 분류: 보장 필요/불필요, 순서 필요/무관, 평균 크기·빈도.
  2. 연결 모델: 페이지·디바이스당 1연결 원칙. 멀티 채널은 토픽/스트림으로 분리.
  3. 백프레셔: 송신 큐 한도, 우선순위, 드롭 정책(오래된 것/낮은 중요도).
  4. 재연결: 지수 백오프+지터, 세션 재인증, 오프셋 재개(SSE id, WS/WT는 앱 레벨 오프셋).
  5. 포맷: 텍스트(JSON/NDJSON) vs 바이너리(CBOR/Protobuf). 압축 임계치 설정.
  6. 보안: 토큰 갱신, 권한 스코프, 다중 테넌트 분리(네임스페이스).
  7. 관찰성: 지연(p50/p95/p99), 재전송/손실률, 연결 수/수명, 큐 길이, 드롭률.
  8. 인프라: LB/CDN의 업그레이드·HTTP/3/UDP 지원, 타임아웃·아이들 설정 확인.

11) 마이그레이션 로드맵 예시

  • 1단계(SSE): 읽기 전용 알림부터. id: 부여, 프록시 타임아웃 조정, 자동 재연결 확인.
  • 2단계(WebSocket): 양방향이 필요한 도메인(채팅/명령)만 분리. 토픽/세션/레이트리밋·감사 로깅 도입.
  • 3단계(WebTransport): 손실·지연 민감도가 높은 워크로드만 선택 이관. 데이터그램/스트림 분리 규칙 수립.
  • 4단계(BFF/SDK 표준화): 프로토콜 세부를 BFF에서 캡슐화, 공통 관찰성/재연결/백프레셔 정책을 SDK로 배포.

12) FAQ

Q. 방화벽이 빡센 기업망이 많습니다. 무엇이 안전할까요?
대체로 SSE가 가장 호환성이 좋습니다. WebSocket은 업그레이드 차단 여부를, WebTransport는 HTTP/3/UDP 개방 여부를 사전 검증하세요.

Q. 모바일 배터리엔 무엇이 유리합니까?
지속 연결 하나로 다중 이벤트를 처리하는 WebSocket/WebTransport 가 유리합니다. 단, 단방향 알림 위주면 SSE도 충분히 효율적입니다.

Q. 순서 보장과 초저지연을 동시에 원합니다.
WebTransport에서 “중요 명령=스트림(보장), 빈번한 틱=데이터그램(무보장)”으로 역할 분담을 적용하세요.

마무리

실시간은 “무조건 빠르게”가 아니라 데이터 성질에 맞는 전송 의미 선택입니다.

  • SSE는 단방향 푸시에 최적의 단순·저비용 해법,
  • WebSocket은 성숙한 양방향 메시징의 범용 정답,
  • WebTransport는 HTTP/3/QUIC 기반의 차세대 옵션으로 순서/신뢰/지연을 자유롭게 조율합니다.

먼저 트래픽 상위 1~2개 화면/기능을 선정해 위 기준으로 재설계하세요. 지연 꼬리(p95/p99), 전송 바이트, 연결 안정성이 함께 개선되고, 운영 난이도 또한 내려갑니다.

티스토리툴바