[HTTP] 캐시(cache)와 조건부 요청

학습내용

• 캐시 기본 동작
• 검증 헤더와 조건부 요청
• 프록시 캐시
• 캐시 무효화

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1. 캐시가 없을 경우

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

2. 캐시를 적용할 경우

• 캐시 가능 시간(유효 시간)동안 네트워크를 사용하지 않아도 된다.
  • -> 유효시간이 남아있는 경우에도 매번 검증이 필요한 경우 네트워크 통신이 이루어지지만 Header의 메타 데이터만 주고 받아 데이터 원문이 담긴 Body는 생략되기 때문에 가볍다, 물론 데이터의 수정이 이루어진 경우를 대비해 검증 Header를 가지고 조건부 요청을 해야한다.
  • 검증 헤더 : Last-Modifed ,ETag
  • 조건부 요청 헤더 : If-Modified-Since, If-None-Match
• 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.
• 이 떄 다시 네트워크 다운로드가 발생한다.

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검증 헤더와 조건부 요청

• 캐시 유효 시간이 초과해도, 서버의 데이터가 수정(갱신)되지 않으면 서버에서 304 Not Modified로 Header의 메타 정보만 응답한다. (Body는 생략)
• 클라이언트는 서버측에서 보낸 응답 Header의 메타 정보로 캐시의 메타 정보를 갱신한다.
• 클라이언트는 캐시에 저장되어 있는 데이터를 재활용한다.
• 결과적으로 네트워크 다운로드가 발생하지만 용량이 적은 헤더 정보만 다운로드 한다.
• 매우 실용적인 해결책

 

• 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
  • 조건이 만족하지 않으면 304 Not Modified

 

Last-Modifed의 단점

• 1초 미만(0.x초)단위로 캐시 조정이 불가능 -> 별로 필요 없다고 한다.
• 날짜 기반의 로직 사용
• 데이터를 수정해서 날짜가 다르지만, 데이터를 수정했지만 최총 데이터 결과가 똑같은 경우는 비효율적이다.
  • 예) 수정 후 다시 원복하여 데이터는 기존의 데이터와 같지만 수정날짜는 변경되는 상황
• 서버에서 별도의 캐시 로직을 관리하고 싶은 경우
  • 예) 스페이스나 주석처럼 크게 영향이 없는 변경에서 캐시를 유지하고 싶은 경우

ETag 정리

• 진짜 단순하게 ETag만 서버에 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받는다.
• 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리한다.
• 클라이언트는 단순히 이 값을 서버에 제공만 한다(클라이언트는 캐시 메커니즘을 모른다)
• 예)
  • 서버 배타 오픈 기간인 3일 동안 파일이 변경되어도 ETag를 동일하게 유지
  • 애플리케이션 배포 주기에 맞추어 ETag를 모두 갱신

 

캐시 제어 헤더

• Cache-Control : 캐시 제어
• Pragma : 캐시 제어(하위 호환) -> 정리 생략, 필요시 구글링(중요x)
• Expires : 캐시 유효 기간(하위 호환) -> 정리 생략, 필요시 구글링(중요x)

 

Cache-Control (캐시 지시어/directives)

• Cache-Control : max-age : 캐시 유효 시간, 초 단위
• Cache-Control : no-cahe : 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원서버(origin서버)에 검증하고 사용
• Cache-Control : no-store : 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨 (메모리에서 사용하고 바로 삭제)

 

프록시 캐시

클라이언트가 서버에 요청시 서버(원서버)가 먼곳에 위치할 경우(예를들어 한국->미국) 응답 속도가 느려지기 떄문에 클라이언트에 가까운 곳(한국)에 프록시 서버 캐시를 둔다. 

이때 사용되는 캐시제시어 public, private등이 있다.-> 정리 생략 필요시 구글링(중요x)

 

 

캐시를 적용 안하면 사용되지 않는 것 아닌가요?

• 요청에 따라 웹 브라우저가 임의로 사용한다.
• 따라서 확실한 캐시 무효화 응답이 필요하다.

캐시 무효화 (확실한 캐시 무효화 응답)

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

1. Cache-Control : no-cache

    -> 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용한다. (이름에 주의하자)

2. Cache-Control : no-store

    -> 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안된다. (메모리에서 사용하고 바로 삭제)

3. Cache-Control : must-revalidate

    -> 캐시가 만료 후, 최초 조회 시 원 서버에 검증해야 한다.

    -> 원 서버 접근 실패시 반드시 오류가 발생해야 한다. (504 Gateway Timeout)

    -> 통신 구조 : 클라이언트 --> 프록시 서버 --> 원서버 

4. Pragma : no-cache 

    -> HTTP 1.0 하위 호환이므로 낮은 버전 브라우저 호환을 위해 추가해준다.

 

여기서 no-cache와 must-revalidate가 같은거 아닌가?

프록시캐시 --> 원서버 네트워크 단절 시 차이가 존재한다.

no-cache : 원서버에 검증을 후 클라이언트로 데이터를 보내야 하는데 네트워크가 알수 없는 문제로 순간 단절 됬으므로 우선 프록시 캐시 서버에 있는 오래된 데이터라도 보여주자. -> 200 OK

 

must-revalidate : 원서버에 검증을 해야 하는데 접근이 안된다. 중요한 데이터니까 항상 최신화된 데이터를 보내줘야 해! 클라이언트에 오류를 발생하자. -> 504 Gateway Timeout

 

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