캐시 시간 초과

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

캐시 만료후에도 서버에서 데이터를 변경하지 않았다면 데이터를 전송하는 대신에 저장해 두었던 캐시를 재사용 할 수 있다.
단, 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 수 있는 방법인 검증 헤더가 필요하다.

⭐️ 검증 헤더와 조건부 요청

검증 헤더와 조건부 요청

• 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

📌 검증 헤더와 조건부 요청 - Last-Modified 사용

검증 헤더 추가 - 첫 번째 요청

응답 메시지 헤더에 검증 헤더인 Last-Modified: 2020년 11월 10일 10:00:00를 추가한다. 이는 데이터가 마지막에 수정된 시간을 나타낸다.

응답 결과를 캐시에 저장할 때도 데이터 최종 수정 시간이 포함된다.

이제, 캐시 시간 초과된 경우를 보자

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두 번째 요청 - 캐시 시간 초과

웹 브라우저가 GET/star.jpg 요청을 할때 먼저 캐시를 조회한다. 이때, 캐시 시간이 만료가 됐다고 하자.

캐시 시간이 만료된 경우 우선 캐시에 저장되어 있는 데이터 최종 수정 시간을 포함한 요청을 서버에게 보낸다.

캐시의 데이터 최종 수정 시간과 서버의 데이터 최정 수정 시간이 일치하다면 서버는 304 Modified를 응답 메시지로 보낸다. 이때 HTTP Body는 포함하지 않고 단순히 캐시를 재사용해도 된다는 정보를 전달하는 것이기 때문에 0.1M의 용량만 차지하고 응답을 내려준다.

서버에서 304 Not Modified 응답을 받으면 캐시를 재사용하며 웹 브라우저는 캐시에서 조회해서 사용이 가능하다.

검증 헤더와 조건부 요청 정리

• 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

예시로 한눈에 보기

• 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)
    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

📌 검증 헤더와 조건부 요청 - ETag 사용

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!

ETag는 이전의 Last-Modified와 비슷하다. 단지 비교 대상이 마지막 수정 시간에서 고유 이름으로 변경된 것 뿐이다.

검증 헤더 추가 - 첫 번째 요청

이번에는 ETag: "aaaaaaaa" 헤더가 있다. 이는 데이터의 고유한 이름이다.

응답 결과를 캐시에 저장할 때도 이 고유 이름을 같이 저장한다.

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두 번째 요청 - 캐시 시간 초과

캐시가 시간 만료 되어서 서버에 요청을 할 때에도 고유 이름을 포함해서 전송한다.

캐시와 서버의 고유 이름이 동일하다면 데이터가 수정되지 않았다는 것이다. 그렇다면 서버는 304 Modified로 응답을 내려주고 용량 또한 HTTP body가 없기에 적다.

304 Modified 응답을 받은 웹 브라우저는 캐시의 데이터를 재사용한다.

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 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 헤더(Validator)와 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

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출처
모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 강의
해당 게시물의 사진 자료는 위 강의의 자료를 사용하였습니다.