Philip Lee
Dev Blog
I'm a FrontEnd Developer live in Fukuoka

모든 개발자를 위한 HTTP 기본지식 7편 🌐

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HTTP Header 2 - 캐시와 조건부 요청

📦️ 캐시 기본 동작

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

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.

💬 검증 헤더와 조건부 요청 1

  • 캐시 유효 시간이 초과해서 서버에 다시 요청하면 다음 두 가지 상황이 나타난다.
    1. 서버에서 기존 데이터를 변경함
    2. 서버에서 기존 데이터를 변경하지 않음

캐시 시간 초과

  • 캐시 만료후에도 서버에서 데이터를 변경하지 않음
  • 생각해보면 데이터를 전송하는 대신에 저장해 두었던 캐시를 재사용 할 수 있다.
  • 단 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 수 있는 방법이 필요

검증 헤더 추가

  • 캐시 유효 시간이 초과해도, 서버의 데이터가 갱신되지 않으면 304 Not Modified + 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

💬 검증 헤더와 조건부 요청 2

  • 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

  • if-Modified-Since : 이후에 데이터가 수정되었으면 ?

    • 데이터 미변경 예시

      • 캐시: 2020년 11월 10일 10:00:00 vs 서버: 2020년 11월 10일 10:00:00
      • 304 Not Modified, 헤더 데이터만 전송(BODY 미포함)
      • 전송 용량 0.1M (헤더 0.1M, 바디 1.0M)

    • 데이터 변경 예시

      • 캐시: 2020년 11월 10일 10:00:00 vs 서버 : 2020년 11월 10일 11:00:00
      • 200 OK, 모든 데이터 전송(BODY 포함)
      • 전송 용량 1.1M(헤더 0.1M, 바디 1.0M)

💩 Last-Modified, if-Modified-Since 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
    • 예) 스페이스나 주석처럼 크게 영향이 없는 변경에서 캐시를 유지하고 싶은 경우

Etag, if-None-Match

  • ETag(Entity Tag)
  • 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 달아둠
  • 데이터가 변경되면 이 이름을 바꾸어서 변경함(Hash를 다시 생성)
  • 진짜 단순하게 Etag만 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기!

Etag, if-None-Match 정리

  • 진짜 단순하게 ETag만 서버에 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기!

  • 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리

  • 클라이언트는 단순히 이 값을 서버에 제공(클라이언트는 캐시 매커니즘을 모름)

  • 예)

    • 서버는 배타 오픈 기간인 3일 동안 파일이 변경되어도 ETag를 동일하게 유지
    • 애플리케이션 배포 주기에 맞추어 ETag 모두 갱신

👽️ 캐시와 조건부 요청 헤더

캐시 제어 헤더

  1. Cache-Control : 캐시 지시어

  • Cache-Contorl: 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 삭제해야한다.

  1. Pragma : 캐시 제어(하위 호환) 다만 거진 사용 안함 ❌

  2. Expires : 캐시 만료일 지정(하위 호환)

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

🔀 프록시 캐시

원 서버 직접 접근 (Origin 서버)

빛은 생각보다 느림 .. 그래서 고안하고 만들어진게 프록시 캐시 서버

그래서 미국에서 원 서버가 있으면 한국 어딘가에 프록시 캐시 서버를 만들어 둠

그러면 클라이언트는 한국에 있는 프록시 캐시 서버와 통신을 주고 받으면 원서버와 하던 통신들이 훨씬 빨라지게 된다.

Cache-Control

캐시 지시어 - 기타

  • Cache-Control : public

    • 응답이 public 캐시에 저장되어도 됨

  • Cache-Control : private

    • 응답이 해당 사용자만을 위한 것임. private 캐시에 저장해야 함(default)

  • Cache-Control : s-maxage

    • 프록시 캐시에만 적용되는 max-age

  • Age : 60 (HTTP 헤더)

    • 오리진 서버에서 응답 후 프록시 캐시 내에 머문 시간(초)

🔇 캐쉬 무효화

확실한 캐시 무효화 응답

  • Cache-Control : no-cache, no-store, must-revalidate

  • Pragma : no-cache

    • HTTP 1.0 하위 호환

캐시 지시어 - 확실한 캐시 무효화

  • Cache-Control : no-cache

    • 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용(이름에 주의)

  • Cache-Control : no-store

    • 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨, 아니면 메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제

  • Cache-Control : must-revalidate

    • 캐시 만료 후 최초 조회 시 원 서버에 검증해야함
    • 원 서버 접근 실패시 반드시 오류가 발생해야함 - 504(Gateway Timeout)
    • must-revalidate는 캐시 유효 시간이라면 캐시를 사용함

  • Pragma : no-cache

    • HTTP 1.0 하위 호환

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