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
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60 !!! 캐시가 유효한 시간(초)
Content-Length: 34012
lkj123kljoiasudlkjaweioluywlnfdo912u34ljko98udjkla
slkjdfl;qkawj9;o4ruawsldkal;skdjfa;ow9ejkl3123123응답 결과를 캐시에 저장하면 60초 동안 유효하다
두 번째 요청할 때 캐시 유효 시간을 검증하여 60초 유효하면 서버가 아닌 브라우저 캐시에서 결과 값을 가져온다
• 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 서버에서 응답 결과를 다시 받아서 브라우저 캐시에 다시 저장
• 캐시 유효 시간이 초과하면, 서버를 통해 데이터를 다시 조회하고, 캐시를 갱신한다.
• 이때 다시 네트워크 다운로드가 발생한다.
검증 헤더와 조건부 요청1
- 캐시 유효 시간이 초과해서 서버에 다시 요청하면 다음 두 가지 상황이 나타난다.
- 서버에서 기존 데이터를 변경함
- 서버에서 기존 데이터를 변경하지 않음
검증 헤더 추가
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60
Last-Modified: 2020년 11월 10일 10:00:00 !!! 데이터가 마지막에 수정된 시간
Content-Length: 34012
lkj123kljoiasudlkjaweioluywlnfdo912u34ljko98udjklasl
kjdfl;qkawj9;o4ruawsldkal;skdjfa;ow9ejkl3123123브라우저 캐시에 검증 헤더가 포함된다
두 번째 요청할 때 캐시 유효 시간이 초과하면
GET /star.jpg
if-modified-since: 2020년 11월 10일 10:00:00와 같이 서버와 캐시의 데이터 최종 수정일을 비교한다
변경이 없으면 304 Not Modified를 보내는데 HTTP Body없이 보낸다
브라우저 캐시에 헤더만 변경하고 바디는 이전 캐시 내의 데이터를 사용
검증 헤더와 조건부 요청
• 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
• 결과적으로 네트워크 다운로드가 발생하지만 용량이 적은 헤더 정보만 다운로드
• 매우 실용적인 해결책
연한색 캐시
검증 헤더와 조건부 요청2
- 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
예시
• 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) - 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(0.x초) 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
• 예) ETag: "v1.0", ETag: "a2jiodwjekjl3"
• 데이터가 변경되면 이 이름을 바꾸어서 변경함(Hash를 다시 생성)
• 예) ETag: "aaaaa" -> ETag: "bbbbb"
• 진짜 단순하게 ETag만 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기!
ETag, If-None-Match
etag 사용
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60
ETag: "aaaaaaaaaa"
Content-Length: 34012
lkj123kljoiasudlkjaweioluywlnfdo912u34ljko98udjklasl
kjdfl;qkawj9;o4ruawsldkal;skdjfa;ow9ejkl3123123요청 응답 결과를 캐시에 저장할때 ETag이 저장된다
유효 검증 시간 초과 시 서버의 Etag과 비교해서 변경이 없으면 헤더만 보내고 바디는 브라우저 캐시 것을 활용
Etag은 Last-Modified, If-Modified-Since와 달리 최종 데이터가 일치하면 같은 것으로 보고 Last-Modified, If-Modifeid-Since는 최종 데이터가 같더라도 중간에 변경 등 수정 일시가 있는 경우 다른 것으로 간주한다
• 진짜 단순하게 ETag만 서버에 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기!
• 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리
• 클라이언트는 단순히 이 값을 서버에 제공(클라이언트는 캐시 메커니즘을 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
• Cache-Control: 캐시 제어
• Pragma: 캐시 제어(하위 호환)
• Expires: 캐시 유효 기간(하위 호환)
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
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
• 지금은 더 유연한 Cache-Control: max-age 권장
• Cache-Control: max-age와 함께 사용하면 Expires는 무시
검증 헤더와 조건부 요청 헤더
• 검증 헤더 (Validator)
• ETag: "v1.0", ETag: "asid93jkrh2l"
• Last-Modified: Thu, 04 Jun 2020 07:19:24 GMT
• 조건부 요청 헤더
• If-Match, If-None-Match: ETag 값 사용
• If-Modified-Since, If-Unmodified-Since: Last-Modified 값 사용
프록시 캐시
웹브라우저가 프록시 캐시 서버로 접근하도록
Cache-Control
캐시 지시어(directives) - 기타
• 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)
캐시 무효화
Cache-Control
확실한 캐시 무효화 응답
• Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate
• Pragma: no-cache
• HTTP 1.0 하위 호환
캐시 지시어(directives) - 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
(메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제) - Cache-Control: must-revalidate
• 캐시 만료후 최초 조회시 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
no-cahce vs must-revalidate
