kingsubin

1. 캐시 기본 동작

캐시 미적용

• 캐시가 없다면 데이터가 변경되지 않아도 계속 네트워크를 통해서 데이터를 다운 받아야 한다.
• 인터넷 네트워크는 매우 느리고 비싸다.
• 브라우저 로딩 속도가 느리다.
• 느린 사용자 경험

 

캐시 적용

• 캐시 덕분에 캐시 가능 시간동안 네트워크를 사용하지 않아도 된다.
• 비싼 네트워크 사용량을 줄일 수 있다.
• 브라우저 로딩 속도가 매우 빠르다.
• 빠른 사용자 경험

 

캐시 시간 초과

• 캐시 유효 시간이 초과하면 서버를 통해 데이터를 다시 조회하고, 캐시를 갱신한다.
• 이때 다시 네트워크 다운로드가 발생한다.

 

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2. 검증 헤더와 조건부 요청 헤더

Last-Modified, If-modified-since

• 캐시 유효 시간이 초과해도, 서버의 데이터가 갱신되지 않으면
• 304 Not Modifed + 헤더 메타 정보만 응답 (바디 X)
• 클라이언트는 서버가 보낸 응답 헤더 정보로 캐시의 메타 정보를 갱신
• 클라이언트는 캐시에 저장되어 있는 데이터 재활용
• 결과적으로 네트워크 다운로드가 발생하지만 용량이 적은 헤더 정보만 다운로드
• 매우 실용적인 해결책

 

 

캐시 시간이 초과해서 서버에 다시 요청하면 서버에서는 기존 데이터를 변경한 경우, 변경하지 않은 경우가 있다.

변경하지 않았는데도 캐시 시간이 초과했다고 다시 데이터를 무조건 다운로드하면 네트워크가 아깝다. 

근데 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같은지 확인할 수 있는 방법이 있다면 무조건 전부 다시 다운로드 하지않아도 된다.

 

서버에서 Last-Modified: 2020년 11월 10일 10:00:00 (데이터가 마지막에 수정된 시간) 와 같은 헤더를 넣어서 응답해준다. 클라이언트측은 캐시를 저장.

캐시 시간이 초과되고 다시 요청할때 if-modified-since: 2020년 11월 10일 10:00:00 (캐시가 가지고 있는 데이터 최종 수정일) 을 헤더에 넣어서 요청한다.

서버측에서는 Last-Modified 와 if-modified-since 를 비교해 데이터가 수정되지 않았다면 HTTP Body 없이 상태코드 304 로 응답한다. 그러면 HTTP Body 측의 데이터 없이 HTTP Header 측의 데이터만 전송하게 되니 네트워크를 절약할 수있다.

304 로 응답받은 클라이언트 측은 캐시에서 재사용하고, 데이터를 갱신할 수 있다.

 

 

• 검증 헤더
  • 캐시 데이터와 서버 데이터가 같은지 검증하는 데이터
  • Last-Modified, ETag

 

• 조건부 요청 헤더
  • 검증 헤더로 조건에 따른 분기
  • If-Modified-Since: Last-modified 사용
  • If-None-Match: ETag 사용
  • 조건이 만족하면 200 OK
  • 만족하지 않으면 304 Not Modified

 

• If-Modified-Since 이후에 데이터가 수정되었다면 ?
  • 데이터 미변경시 304 Not Modified, 헤더 데이터만 전송 (BODY 미포함)
  • 데이터 변경시 200 OK, 모든 데이터 전송 (BODY 포함)

 

 

Last-Modified, If-modified-since 의 단점

• 1초 미만 단위로 캐시 조정이 불가능
• 날짜 기반의 로직 사용
• 데이터를 수정해서 날짜가 다르지만, 같은 데이터를 수정해서 데이터 결과가 같은 경우
• 서버에서 별도의 캐시 로직을 관리하고 싶은 경우
  • ex) space 나 주석처럼 크게 영향이 없는 변경에서 캐시를 유지하고 싶은 경우

 

 

ETag, If-None-Match

• ETag (Entity Tag)
• 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 달아둠
  • ex) ETag: "v1.0", ETag: "a1233rsdf"

 

• 데이터가 변경되면 이 이름을 바꾸어서 변경함 (Hash 다시 생성)
  • ex) ETag: "aaaaaaa" -> ETag: "bbbbbb"

 

• 단순하게 ETag 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기
• 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리
• 클라이언트는 단순히 이 값을 서버에 제공 (클라이언트는 캐시 메커니즘을 모름)

 

 

검증 헤더와 조건부 요청 헤더

• 검증 헤더 (Validator)
  • ETag: "v1.0", ETag: "ase13escdasd"
  • Last-Modified: Thu, 04 Jun 2020 00:00:00 GMT

 

• 조건부 요청 헤더
  • If-Match, If-None-Match: ETag 사용
  • If-Modified-Since, If-Unmodified-Since: Last-Modified 사용

 

 

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3. 캐시

캐시 제어 헤더

 

Cache-Control 

캐시 지시어 (directives)

• Cache-Control: max-age
  • 캐시 유효 시간, 초 단위

 

• Cache-Control: no-cache
  • 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원(origin) 서버에 검증하고 사용

 

• Cache-Control: no-store
  • 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨 (메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제)

 

 

Pragma

캐시 제어 (하위 호환)

• Pragma: no-cache
• HTTP 1.0 하위 호환 (잘 사용되지 않음)

 

 

Expires

캐시 만료일 지정 (하위 호환)

• expires: Mon, 01 Jan 1990 00:00:00 GMT
• 캐시 만료일을 정확한 날짜로 지정
• HTTP 1.0 부터 사용
• 더 유연한 Cache-Control: max-age 권장
• Cache-Control: max-age 와 같이 사용하면 expires 는 무시됨

 

 

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4. 프록시 캐시

예를 들어 웹 브라우저에서 미국에 있는 origin 서버에 요청하고 응답받는데 0.5초 가 걸린다.

그러면 너무 시간이 오래 걸리니 중간에 한국의 어딘가에 프록시 캐시 서버를 둔다. 

처음 이용하는 유저는 0.5초가 걸려도 다음에 이용하는 유저들은 프록시 캐시 서버를 통해 사용하기에 0.1초 처럼 짧은 시간으로 이용할 수 있다.

 

 

 

Cache-Control

캐시 지시어 (directives) - 기타

• Cache-Control: public
  • 응답이 public 캐시에 저장되어 됨

 

• Cache-Control: private
  • 응답이 해당 사용자만을 위한 것, private 캐시에 저장해야 함 (기본값)

 

• Cache-Control: s-maxage
  • 프록시 캐시에만 적용되는 max-age

 

• Age: 60 (HTTP 헤더)
  • 오리진 서버에서 응답 후 프록시 캐시 내에 머문 시간 (초)

 

 

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5. 캐시 무효화

Cache-Control

확실한 캐시 무효화 응답

• Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate
• Pragma: no-cache (HTTP 1.0 하위 호환)

 

• Cache-Control: no-cache
  • 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용

 

• Cache-Control: no-store
  • 데이터에 민감한 정보 있으므로 저장하면 안됨

 

• Cache: must-revalidate
  • 캐시 만료후 최초 조회시 원 서버에 검증해야함
  • 원 서버 접근 실패시 반드시 오류가 발생해야함 - 504 (Gateway Timeout)
  • must-revalidate 는 캐시 유효 시간이라면 캐시를 사용함

 

• Pragma: no-cache

 

 

 

 

 

 

 

 

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※ 출처

www.inflearn.com/course/http-%EC%9B%B9-%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC/dashboard