HTTP 헤더2 - 캐시와 조건부 요청

캐시가 없을 때

• 데이터가 변경되지 않아도 계속 네트워크를 통해서 데이터를 다운 받아야 함
• 인터넷 네트워크는 매우 느리고 비쌈
• 브라우저 로딩 속도가 느림
• 느린 사용자 경험

캐시 적용

• 첫번째 요청을 할 때에는 요청 데이터와 cache-control(유효 캐시 시간)를 포함하여 전송함

• 응답 결과를 캐시에 저장함

• 두 번째 요청을 할 때 요청한 데이터의 캐시가 유효한 시간인지 검증함

• 유효시간이 지나지 않았다면 캐시 저장소에서 조회한 결과를 반환함
• 장점
  • 캐시 덕분에 캐시 가능 시간동안 네트워크를 사용하지 않아도됨
  • 비싼 네트워크 사용량을 줄일 수 있음
  • 브라우저 로딩 속도가 매우 빠름
  • 빠른 사용자 경험

캐시 시간 초과

• 캐시 유효 시간을 초과하면, 서버를 통해 데이터를 다시 조회하고, 캐시를 갱신함
• 다시 네트워크 다운로드가 발생함

검증 헤더와 조건부 요청

• 캐시 유효 시간이 초과해서 서버에 다시 요청하면 다음 두 가지 상황이 나타남
  • 서버에서 기존 데이터를 변경함
  • 서버에서 기존 데이터를 변경하지 않음 ⇒ 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 것을 확인하면 재사용 사능

검증 헤더 추가

• 첫 번째 요청

  

  1. 요청 데이터를 데이터 최종 수정일을 포함해서 클라리언트에 보냄
  2. 응답 결과를 캐시에 저장함

• 두 번째 요청 - 캐시 시간 초과

  

  1. 캐시 저장소에 요청하면서 유효시간을 체크함

     

  2. 서버에 유효시간을 초과한 캐시의 최종 수정일을 포함하여 요청을 보냄

     

  3. 서버 데이터의 최종 수정일과 캐시의 최종 수정일을 확인함

     

  4. 데이터 최종 수정일이 같다면 HTTP body를 제외하고 304 메세지와 함께 응답 결과를 보냄

  5. 응답 결과를 재사용하고, 헤더 데이터를 갱신함

정리

• 캐시 유효 시간이 초과해도, 서버의 데이터가 갱신되지 않을 경우 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

검증 헤더(Validator)

• 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

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 같은 경우
• 서버에서 별도의 캐시 로직을 관리하고 싶은 경우를 다룰 수 없음
  • EX) 스페이스나 주석처럼 크게 영향이 없는 변경에서 캐시를 유지하고 싶은 경우

ETag, If-None-Match

• ETag(Entity Tag)
• 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 달아둠
  • EX) ETag: "v1.0", ETag: "a2jiodwjekjl3"
• 데이터가 변경되면 이 이름을 바꾸어서 변경함(Hash를 다시 생성)
  • EX) ETag: "aaaaa" -> ETag: "bbbbb"
• 진짜 단순하게 ETag만 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기!
• 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리
• 클라이언트는 단순히 이 값을 서버에 제공(클라는 캐시 메커니즘을 모름)
• EX)
  • 서버는 배타 오픈 기간인 3일 동안 파일이 변경되어도 ETag를 동일하게 유지
  • 애플리케이션 배포 주기에 맞추어 ETag 모두 갱신

캐시 제어 헤더

• Cache-Control: 캐시 제어
• Pragma: 캐시 제어(하위 호환)
• Expires: 캐시 유효 기간(하위 호환)

Cache-Control

• 캐시 지시어
• 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(하위호환)
• 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 날짜로 지정
• HTTP 1.0 부터 사용
• 더 유연한 Cache-Control: max-age 권장
• Cache-Control: max-age와 함께 사용하면 Expires는 무시

프록시 캐시

• 멀리있는 원 서버에 바로 접근할 경우 로딩 시간이 길어짐

• DNS 요청이 들어오면 웹 브라우저가 원 서버가 아닌 가까운 프록시 캐시 서버로 가도록 함
• 로딩 시간이 빨라짐
• EX) 외국 유튜브 컨텐츠를 한국에서 볼 경우, 본 사람이 별로 없다면 느리다.
  • 프록시 캐시 서버에 데이터가 없기 때문에 다운로드 받음

Cache-Control

• 캐시 지시어
• 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

• 통장 잔고나 카드 비밀번호처럼 캐시가 필요 없는 경우 캐시 무효화가 필요함

확실한 캐시 무효화 응답

• 과거 브라우저까지 지원을 해야 되기 때문에 아래 지시어를 다 넣자
• Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate
• Pragma: no-cache
  • HTTP 1.0 하위 호환

캐시 지시어

• 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-cache와 must-revalidate 차이

• 원 서버에 접근이 안될 때, 오류 대신 오래된 데이터를 보여줄 수 있음(200 Ok)

• 원 서버에 접근이 안될 때, 504 504 Gateway Timeout 오류 발생