[HTTP] 8. HTTP 헤더 - 캐시와 조건부 요청

1. 캐시 기본 동작

(데이터 크기는 HTTP 헤더 0.1M, HTTP 바디 1.0M 로 총 1.1M 로 가정한다.)

캐시가 없을 때

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

 

 

 

캐시 적용

• 요청이 오면 http 헤더의 cache-control 부분에 캐시 가능 시간(유효 시간)을 응답으로 보낸다.
• 캐시 덕분에 캐시 가능 시간동안 네트워크를 사용하지 않아도 된다.
• 비싼 네트워크 사용량을 줄일 수 있다.
• 브라우저 로딩 속도가 매우 빠르다.

 

 

 

캐시 적용했지만 캐시 가능 시간이 지난 경우

• 캐시 유효 시간이 초과하면, 서버를 통해 데이터를 다시 조회하고 캐시를 갱신한다.
• 이때 다시 네트워크 다운로드가 발생한다.
• 서버에서 넘겨주는 데이터가 이전에 캐시에 담겨있던 데이터와 동일한 경우라도 다시 받아야하는 문제가 있다.

 

 

2. 검증 헤더와 조건부 요청

검증 헤더 (Validator)

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

 

조건부 요청 헤더

• 검증 헤더로 조건에 따른 분기
• If-Modified-Since, If-Unmodified-Since: Last-Modified 와 함께 사용
• If-Match, If-None-Match: ETag 와 함께 사용
• 조건이 만족되면 200 OK 응답을 받음 (바디를 포함한 모든 데이터 전송)
• 조건이 만족하지 않으면 304 Not Modified 응답을 받음 (바디를 제외한 헤더 데이터만 전송)

 

Last-Modified와 If-Modified-Since

• 캐시 유효 시간이 초과해도 서버의 데이터가 바뀌지 않았다면 저장해두었던 캐시를 재사용할 수 있다.
• 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 요청헤더의 If-Modified-Since 와 응답헤더의 Last-Modified 를 비교해서 데이터가 마지막으로 변경된 시점을 비교해서 확인한다.
• 데이터가 같다면 304 Not Modified 응답으로 헤더 메타 정보만 전송한다. (바디 정보 없음)
• 클라이언트는 서버가 보낸 응답 헤더 정보로 캐시의 메타 정보를 갱신하고, 캐시에 저장된 데이터를 재사용한다.
• 네트워크 다운로드가 발생하지만 용량이 적은 헤더 정보만 다운로드하므로 매우 실용적이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

Last-Modified와 If-Modified-Since의 단점

• 1초 미만 단위로 캐시 조정이 불가능
• 날짜 기반의 로직 사용
• 데이터를 수정해서 날짜는 다르지만 데이터 결과가 똑같은 경우를 구분 못함
• 서버에서 별도의 캐시 로직을 관리하고 싶은 경우 (예: 스페이스나 주석처럼 크게 영향이 없는 변경에서 캐시를 유지하고 싶은 경우)

 

ETag와 If-None-Match

• ETag (Entity Tag)
• 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 달아둠 (Hash값으로 데이터 변경여부 판단 가능)
• (예) ETag: "v1.0", ETag: "a2jiodwjekjl3"
• 데이터가 변경되면 이 이름을 바꿈 (Hash를 다시 생성)
• 진짜 단순하게 ETag만 보내서 같으면 유지하고 다르면 다시 받음!
• 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리함
• 클라이언트는 단순히 이 값을 서버에 제공하기만 하고 캐시 메커니즘을 모름

 

 

 

 

 

 

 

3. 캐시와 조건부 요청 헤더

캐시 제어 헤더

Cache-Control의 캐시 지시어(directives)

• max-age: 초 단위로 캐시 유효 시간 지정함
• no-cache: 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원(origin) 서버에 검증하고 사용해야 함
• no-store: 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨 (메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제)

 

Pragma

• Pragma: no-cache
• HTTP 1.0 하위 호환으로 사용

 

Expires

• Expires: Mon, 01 Jan 1990 00:00:00 GMT
• 캐시 만료일을 정확한 날짜로 지정함
• HTTP 1.0 부터 사용함
• Cache-Control: max-age 를 더 권장하고, 만약 함께 사용되면 Expires 는 무시됨

 

 

4. 프록시 캐시

클라이언트와 원 서버 사이에 프록시 캐시 서버를 두면 사용자가 훨씬 빠르게 데이터를 받을 수 있다.

 

 

 

Cache-Control의 캐시 지시어(directives) - 기타

• public: 응답이 public 캐시에 저장되어도 됨
• private: 응답이 해당 사용자만을 위한 것으로 private 캐시에 저장해야 함(기본값)
• s-maxage: 프록시 캐시에만 적용되는 max-age

• Age: 60 (HTTP 헤더) : 원 서버에서 응답 후 프록시 캐시 내에 머문 시간(초)

 

 

5. 캐시 무효화

• 캐시를 적용하지 않아도 웹 브라우저가 임의로 캐시를 적용해버리는 경우가 있다. 그래서 캐시를 사용하면 안되는 경우에는 확실히 캐시를 무효화할 작업이 필요하다.
• Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate / Pragma:no-cache 를 모두 사용해서 확실한 캐시 무효화를 해준다.

 

 

Cache-Control: no-cache

• 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용하라

 

Cache-Control: no-store

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

 

Cache-Control: must-revalidate

• 캐시 만료 후 최초 조회시 원 서버에 검증해야 함
• 원 서버 접근 실패시 반드시 오류가 발생해야 함 - 504 Gateway Timeout

 

Pragma: no-cache

• HTTP 1.0 하위 호환

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[출처] "(인프런) 모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식 - 김영한" 강의를 듣고 내용을 정리함.