TIL-220103_5

웹 캐시

캐시의 기본 원리 및 적용

• 캐시와 관련된 HTTP 헤더
  • 캐시가 없을 경우
    
    • 데이터가 변경되지 않아도 계속 네트워크를 통해 데이터를 다운로드 받음
    • 무의미한 자원 및 비용 소모, 브라우저 로딩 속도 저하, 느린 사용자 경험 제공
  • 캐시 적용
    • 캐시(cache): 데이터나 값을 미리 복사해 놓는 임시 장소
    • 캐시의 접근 시간에 비해 원래 데이터에 접근하는 시간이 길거나, 소모 값을 줄이고 싶은 경우, 또는 값을 다시 계산하는 시간을 절약하고 싶은 경우에 사용함
    • cache-control: 헤더에 캐시가 유효한 시간을 지정함
      
      
      
      
      
      

캐시 검증 헤더와 조건부 요청

• 보통은 두가지 방식을 같이 써서 더블체크를 하는 형식으로 사용한다

  • 두가지의 검증이 다른 방식으로 이루어지므로, 두가지 경우를 모두 체크해서 캐시 사용

• Last-Modified와 If-Modified-Since

  • Last-Modified: 캐시의 데이터가 마지막에 수정된 시간 정보을 응답에 담아 보내줌
    • 캐시에 저장할 때에 같이 저장, 이를 기준으로 향후 캐시 정보를 평가함
  • If-Modified-Since: 캐시 유효시간이 초과, 마지막 수정시간을 담아 조건부 요청함
  • 304 Not Modified: 조건부 요청의 응답, 변경점이 없음, 캐시의 메타데이터를 갱신함
    • 헤더 메타데이터(데이터를 설명하는 데이터)만 응답, 바디는 담지 않음, 실용적인 해결책
  • 단점
    - 1초 미만 단위로 캐시 조정 불가
    - 날짜 기반 로직 사용
    - 데이터 수정은 했지만 같은 데이터를 수정해서 데이터 결과가 같은 경우
    - 서버에서 별도의 캐시 로직을 관리하고 싶은 경우(스페이스나 주석처럼 크게 영향이 없는 변경에서 캐시를 유지하고 싶은 경우)
    
    
    
    

• ETag와 If-None-Match

  • ETag(Entity Tag): 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 부여
    • (e.g) ETag:"v1.1" or ETag:"61df5ee64dd7261"
    • 데이터가 변경되면 이 이름을 바꾸어 변경함(Hash를 다시 생성)
    • 단순하게 ETag만 보내서 같으면 유지, 다르면 새로 받는 방식
    • 캐시 제어 로직을 서버에서 완전 관리
    • 클라이언트는 단순히 이 값을 서버에 제공할 뿐, 캐시 매커니즘은 모름
    • (e.g) 베타 오픈 기간인 3일간 파일이 변경되어도 ETag를 동일하게 유지, 이후 정식 오픈에 맞추어 ETag를 갱신
      
      
      

• Cache-Control: 캐시 지시어(directives)

  • Cache-Control: max-age : 캐시 유효 시간, 초 단위
  • Cache-Control: no-cache : 데이터는 캐쉬 가능, 항상 origin 서버에 검증하고 사용(=== max-age=0)
  • Cache-Control: no-store : 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨(메모리에서 사용하고 최대한 빠르게 삭제)

• Expires: 캐시 만료일 지정(하위 호환)

  • (e.g) Expires: Mon, 01 Jan 1990 00:00:00 GMT
  • 캐시 만료일을 정확한 날짜로 지정, HTTP1.0부터 사용됨
  • 현재는 더 유연한 Cache-Control: max-age 권장, 둘이 같이 사용될 경우 expires는 무시됨

• 검증 헤더와 조건부 요청 헤더

  • 검증 헤더(Validator)
    • ETag: "v1.0", ETag:"845eed07c5887cf"
    • Last-Modified: Wed, 26 Dec 20202 12:00:01 GMT
  • 조건부 요청 헤더
    • If-Match, If-None-Match: ETag 값 사용
    • If-Modified-Since, If-Unmodified-Since: Last-Modified 값 사용

프록시 캐시(Proxy Cache)

Example Proxy Server

• 간접적으로 접속할 수 있기 때문에, 보안, 캐싱을 통한 성능, 트래픽 분산 등의 장점을 가진다
  
• 외국에 있는 원 서버(origin)와 직접 통신하면 딜레이가 길지만, 한국의 중계 서버를 이용하여 긴 딜레이는 중계 서버가 감당하고, 클라이언트는 중계 서버와 딜레이가 적은 통신을 하게 된다
• 클라이언트에서 사용하는 private 캐시, 프록시 캐시 서버의 public 캐시
• Cache-Control: 캐시 지시어(directives), 프록시 캐시
  • Cache-Control: public : 응답이 public 캐시에 저장되어도 됨
  • Cache-Control: private : 응답이 해당 사용자만 해당, private캐시에 저장(기본값)
  • Cache-Control: s-maxage : 프록시 캐시에만 적용되는 max-age
  • Age: 60 (HTTP 헤더) : 오리진 서버에서 응답 후 프록시 캐시 내에 머문 시간(초 단위)
• Cache-Control: 캐시 지시어(directives), 무효화 관련
  • Cache-Control: no-cache : 데이터는 캐시 가능, 단 항상 원 서버에 검증하고 사용
  • Cache-Control: no-store : 데이터에 민감한 정보, 저장 불가, 메모리에서 사용 후 최대한 빠르게 삭제)
  • Cache-Control: must-revalidate : 캐시 만료 후 최초 조회 시, 원 서버에 검증
    • 원 서버 접근 실패 시 반드시 오류가 발생해야 함(504 Gateway Timeout)
  • Pragma: no-cache : HTTP 1.0 하위 호환 명령어
  • 확실한 캐시 무효화 응답을 하고 싶다면 하위 호환 포함 아래의 지시어를 모두 넣어야 함
    • Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate
    • Pragma: no-cache