✅ 캐시 기본 동작

캐시가 없을 때

  • 데이터가 변경되지 않아도 계속 네트워크를 통해서 데이터를 다운로드 받아야 함
  • 인터넷 네트워크는 매우 느리고 비싸다.
  • 브라우저 로딩 속도가 느리다.
  • 느린 사용자 경험

캐시 적용

  • 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 유효시간이 초과하면, 서버를 통해 데이터를 다시 조회하고, 캐시를 갱신한다.
  • 이때 다시 네트워크 다운로드가 발생한다.

✅ 검증 헤더와 조건부 요청1

캐시 시간 초과

  • 캐시 유효 시간이 초과해서 서버에 다시 요청하면 다음 2가지 상황이 나타난다.

    • 서버에서 기존 데이터를 변경함
    • 서버에서 기존 데이터를 변경하지 않음
  • 캐시 만료 후에도 서버에서 데이터를 변경하지 않음
  • 생각해보면 데이터를 전송하는 대신에 저장해 두었던 캐시를 재 사용 할 수 있다.
  • 단 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 수 있는 방법이 필요

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

✅ 검증 헤더와 조건부 요청2

검증 헤더와 조건부 요청

  1. 검증 헤더

    • 캐시 데이터와 서버 데이터가 같은지 검증하는 데이터
    • Last-Modified, ETag

  2. 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

Q) if-Modified-Since: 이후에 데이터가 수정되었으면?

  1. 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)

  2. 데이터 변경 예시

    • 캐시: 2020년 11월 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

    • ex) 스페이스나 주석처럼 크게 영향이 없는 변경에서 캐시를 유지하고 싶은 경우

ETag, If-Noe-Match

  • ETag(Entity Tag)

  • 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 달아둠

    • ex) ETag: “v.1.0”, ETag: “a2jiodwjekjl3”

  • 데이터가 변경되면 이름을 바꾸어서 변경함(Hash를 다시 생성)

    • ex) ETag: “aaaa” —> ETag: “bbbbb”
  • 진짜 단순하게 ETag만 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기!

ETag, If-Noe-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)

    • ex) 서버는 배다 오픈 기간인 3일 동안 파일이 변경되어도 ETag를 동일하게 유지
    • ex) APP 배포 주기에 맞추어 ETag 모두 갱신

✅ 캐시와 조건부 요청 헤더

캐시 제어 헤더

  1. Cache-Control : 캐시 제어
  2. Pragma: 캐시 제어(하위 호환)
  3. Expires: 캐시 유한 기간(하위 호환)

1.Cache-Control(캐시 지시어)

  1. Cache-Control: max-age

    • 캐시 유효 시간, 초 단위

  2. Cache-Control: no-cache

    • 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원(origin) 서버에 검증하고 사용

  3. Cache-Control: no-store

    • 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨, 메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제

2.Pragma: 캐시제어(하위 호환)

  • Pragma: no-cache
  • HTTP 1.0 하위 호환

3.Expires: 캐시 만료일 지정(하위 호환)

  • expires: Mon 01 Jan 1990 00:00:00 GMT
  • 캐시 만료일을 정확한 날짜로 지정
  • HTTP 1.0부터 사용
  • 지금은 더 유연한 Cache-Control: max-age 권장
  • Cache-Control: max-age와 함께 사용하면 Expires는 무시

검증 헤더와 조건부 요청 헤더

  1. 검증 헤더 : Validator

    • ETag: “v1.0”, ETag: “asid93jkrh2I”
    • Last-Modified: Thu, 04 Jun 2020 07:19:24 GMT

  2. 조건부 요청 헤더

    • if-Match, if-None-Match:ETag 값 사용
    • if-Modified-Since, if-Unmodified-Since: Last-Modified 값 사용

✅ 프록시 캐시

캐시 지시어 : 기타

  1. Cache-Control: public

    • 응답이 public 캐시에 저장되어도 됨

  2. Cache-Control: private

    • 응답이 해당 사용자만을 위한 것임, private 캐시에 저장해야 함(기본 값)

  3. Cache-Control: s-maxage

    • 프록시 캐시에만 적용되는 Max-age

  4. Age: 60(HTTP 헤더)

    • 오리진 서버에서 응답 후 프록시 캐시 내에 머문 시간(초)

✅ 캐시 무효화

Cache-Control : 확실한 캐시 무효화 응답

  1. Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate

  2. Pragma: no-cache

    • HTTP 1.0 하위 호환

Cache-Control : 캐시 지시어 - 확실한 캐시 무효화

  1. Cache-control: no-cache

    • 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용(이름에 주의!!!)

  2. Cache-Control: no-store

    • 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨(메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제)

  3. Cache-Control: must-revalidate

    • 캐시 만료 후 최초 조회시 원 서버에 검증해야 함
    • 원 서버 접근 실패시 반드시 오류가 발생해야 함(504 GateWay Timeout)
    • must-revalidate는 캐시 유효 시간이라면 캐시를 사용함

  4. Pragma: no-cache

    • HTTP 1.0 하위 호환

참고