캐시와 조건부 요청
캐시 기본동작
캐시가 없을때
- 첫번째 요청
클라이언트 이미지 요청 ---> 서버 응답 시 1.1M(header: 0.1, body: 1MB) 데이터 전송
- 두번째 요청
클라이언트가 같은 이미지 요청 ---> 서버 응답 시 다시 1.1M(header: 0.1, body: 1MB) 데이터 전송
이런식으로 캐시가 없으면,,
• 데이터가 변경되지 않아도 계속 네트워크를 통해서 데이터를 다운로드 받아야 한다.
• 인터넷 네트워크는 매우 느리고 비싸다.
• 브라우저 로딩 속도가 느리다.
• 느린 사용자 경험
캐시가 있을때
sample response header
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60 <---- 캐시가 유효한 시간(초) 60초동안 유효하단 뜻
Content-Length: 34012
- 첫번째 요청
클라이언트 이미지 요청 ---> 서버 응답 시 1.1M(header: 0.1, body: 1MB) 데이터 전송 -> 브라우저 캐시에 저장(60초 동안 유효)
- 두번째 요청
클라이언트가 브라우저 캐시를 확인 -> 있으면 캐시에서 조회 -> 없으면 클라이언트가 같은 이미지 요청
캐시가 적용이 됨으로써,
• 캐시 덕분에 캐시 가능 시간동안 네트워크를 사용하지 않아도 된다.
• 비싼 네트워크 사용량을 줄일 수 있다.
• 브라우저 로딩 속도가 매우 빠르다.
• 빠른 사용자 경험
캐시 유효시간이 초과하면, 서버를 통해 데이터를 다시 조회하고, 캐시를 갱신한다. 이때 다시 네트워크 다운로드가 발생한다.
검증 헤더와 조건부 요청
캐시 시간 초과
캐시 유효시간이 초과해서 서버에 다시 요청하면 두가지 상황 중 하나가 발생한다.
-
서버에서 기존 데이터를 변경함
-
서버에서 기존 데이터를 변경하지 않음.
검증 헤더
캐시 만료후에도 서버에서 데이터를 변경하지 않았다면, 데이터를 전송하는 대신 저장해 두었던 캐시를 재사용 할 수 있다. 단 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 수 있는 방법이 필요하다.
sample response header
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
sample request header
GET /star.jpg
if-modified-since: 2020년 11월 10일 10:00:00 <---- 데이터 최종 수정 시간
두 header 값을 비교해서 데이터가 수정되었는지 확인한다.
수정이 되지 않았다면, 수정이 되지 않았다고 응답(http body 없이)
HTTP/1.1 304 Not Modified
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60
Last-Modified: 2020년 11월 10일 10:00:00
Content-Length: 34012
응답받은 클라이언트에서는 응답 결과를 재사용해서 헤더 데이터 갱신 후 브라우저 캐시에서 다시 데이터를 불러온다. 서버에서 새로 받은 수정 날짜를 브라우저 캐시의 최종 수정일로 업데이트 한다.
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 해결• 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 Modified예시
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(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 경우ETag, 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
sample response header
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60
ETag: "aaaaaaaaaa"
Content-Length: 34012
lkj123kljoiasudlkjaweioluywlnfdo912u34ljko98udjklasl
kjdfl;qkawj9;o4ruawsldkal;skdjfa;ow9ejkl3123123
위 샘플 헤더로 응답이 오면 클라이언트쪽에서 브라우저 캐시에 ETag값을 같이 넣어준다.
다시 요청을 보낼때,
sample request header
GET /star.jpg
If-None-Match: "aaaaaaaaaa" <--- 브라우저 캐시에 가지고 있는 ETag
실패면 304로 응답(데이터가 바뀌지 않음)
성공이면 200으로 응답(데이터가 바뀜, 데이터 새로 보내줌)
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 갱신캐시 제어 헤더
• Cache-Control: 캐시 제어
• Cache-Control: max-age
• 캐시 유효 시간, 초 단위
• Cache-Control: no-cache
• 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원(origin) 서버에 검증하고 사용(중간 캐시서버에서 안됨)
• 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 (이제 잘 안씀)• Expires: 캐시 유효 기간(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)
• 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 사용프록시 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)캐시 무효화
확실한 캐시 무효화 응답
-
Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate
-
pragma: no-cache (HTTP 1.0 하위 호환) - 옛날 http에서 요청이 올수도 있으니까 넣어주어야됨
캐시 무효화 지시어 상세
• 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 호환No-Cache vs must-revalidate
No-Cahe는 순간적인 네트워크 단절에 의해서 원 서버에 접근할 수 없는 경우 캐시 서버 설정에 따라서 오류 보다 오래된 데이터라도 반환할 수 있게 할 수 있지만, must-revalidate는 원 서버에 접근 할 수 없는 경우, 항상 오류가 발생하게하는 설정이다.
