캐시와 조건부 요청

1. 캐시 기본 동작

 

1) 캐시가 없을 때

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

 

2) 캐시 적용

• 캐시 덕분에 캐시 가능 시간 동안 네트워크를 사용하지 않아도 된다.
  cache-control: max-age=60 (캐시가 유효한 시간)
• 비싼 네트워크 사용량을 줄일 수 있다.
• 브라우저 로딩 속도가 매우 빠르다.
• 빠른 사용자 경험

 

3) 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

 

캐시 유효 시간이 초과해서 서버에 다시 요청하면 다음 두 가지 상황이 나타난다.

• 서버에서 기존 데이터를 변경함
• 서버에서 기존 데이터를 변경하지 않음

 

1) 캐시 시간 초과

• 캐시 만료후에도 서버에서 데이터를 변경하지 않음
• 데이터를 전송하는 대신 저장해 두었던 캐시를 재사용 할 수 있음
• 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 수 있는 방법 필요 

 

Last-Modified: 2020년 11월 10일 23:00:00 

👉 데이터가 마지막에 수정된 시간

 

if-modified-since:  2020년 11월 10일 23:00:00 

👉 클라이언트가 서버에 요청할 때 같이 보냄. 서버에서 날짜를 보고 수정되었는지 파악

 

HTTP/1.1 304 Not Modified 

수정이 안되었을 경우 HTTP/1.1 304 Not Modified 로 응답함.

HTTP Body가 없고 캐시에 있는 데이터로 사용.

 

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

 

• 검증헤더
  • 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-March: ETag 사용
  • 조건이 만족하면 200 OK
  • 조건이 만족하지 않으면 304 Not Modified

 

1) If-Modified-Since 이후에 데이터가 수정되었으면?

• 데이터 미변경 304 /  헤더만 전송
• 데이터 변경 200 / 바디 포함 모든 데이터 전송

 

2) If-Modified-Since, Last-Modified 단점

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

 

3) ETag, If-None-Match

• ETag(Entity Tag)
• 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 달아둠 
  • ETag: "v1.0", ETag: "aejklqwejtlawe"
• 데이터가 변경되면 이 이름을 바꾸어서 변경함(Hash를 다시 생성)
  • ETag: "aaaaaa" 👉 Etag: "bbbbbb"
• 진짜 단순하게 ETag만 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기

 

4) ETag, If-None-Match 정리

•  캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리
• 클라이언트는 단순히 이 값을 서버에 제공 (클라이언트는 캐시 메커니즘을 모름)
• 예시
  • 서버는 베타 오픈 기간인 3일 동안 파일이 변경되어도 ETag를 동일하게 유지
  • 애플리케이션 배포 주기에 맞추어 ETag 모두 갱신

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3. 캐시와 조건부 요청 헤더 

 

1) Cache-Control : 캐시 지시어(directives)

• Cache-control : max-age
  • 캐시 유효 시간, 초 단위 
• Cache-Control : no-cache
  • 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 origin 서버에 검증하고 사용
• Cache-Control : no-store
  • 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨 (메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제)

 

2) Pragma : 캐시 제어(하위 호환)

• Pragma: no-cache
• HTTP 1.0 하위 호환

 

3) Expires : 캐쉬 만료일 지정(하위 호환)

• 캐시 만료일을 정확한 날짜로 지정
• HTTP 1.0부터 사용
• 지금은 더 유연한 Cache-Control: max-age 권장
• Cache-Control: max-age와 함께 사용하면 Expires는 무시

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4. 프록시 캐시 

 

 

 

Cache-Control : 캐시 지시어(directives)

• Cache-Control : public
  • 응답이 public 캐시에 저장되어도 됨
• Cache-Control : private
  • 응답이 해당 사용자만을 위한 것임. 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

 

1) Cache-Control : 캐시 지시어(directives) - 확실한 캐시 무효화 응답

 

• Cache-Control: no-cache
  • 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용
• Cache-Control: no-store
  • 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨
  • 메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제
• Cache-Control: must-revaildate
  • 캐시 만료후 최초 조회시 원 서버에 검증해야함
  • 원 서버 접근 실패시 반드시 오류가 발생해야 함 - 504(Gateway Timeout)
  • must-revaildate는 캐시 유효 시간이라면 캐시를 사용함
• Pragma: no-cache (HTTP 하위호환)