[HTTP 웹 기본 지식] - HTTP 헤더2 (캐시와 조건부 요청)

김영한님의 모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식 강의 정리&복습

캐시 기본 동작

캐시가 없을 때

데이터가 변경되지 않아도 계속 네트워크를 통해서 데이터를 다운로드 받아야 한다.

인터넷 네트워크는 매우 느리고 비싸다.

브라우저 로딩 속도가 느리다.

느린 사용자 경험

 

캐시 적용

최초 요청 시 응답 결과를 캐시에 저장 후 같은 요청 시 캐시에서 꺼내 온다.

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 유효 시간이 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 두 가지 상황이 나타난다.

1. 서버에서 기존 데이터를 변경함

2. 서버에서 기존 데이터를 변경하지 않음

 

캐시 만료 후에도 서버에서 데이터를 변경하지 않음

생각해보면 데이터를 전송하는 대신에 저장해 두었던 캐시를 재사용할 수 있다.

단, 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 수 있는 방법 필요

결과적으로 HTTP Body가 없기 때문에 전송 시간이 굉장히 줄어듬

 

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 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

 

예) 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 (헤더0.1M)

 

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)

 

Last-Modifed, 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 경우

 

단점을 보완하기 위해 ETag, If-None-Match 사용

 

ETag, If-None-Match

ETag (Entity Tag)

캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 달아둠

예) ETag: "V1.0", ETag: "a2hdwq3"

데이터가 변경되면 이 이름을 바꾸어서 변경함(Hash를 다시 생성)

예) ETag: "aaaa" -> ETag: "bbbb"

진짜 단순하게 ETag만 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기

 

ETag, If-None-Match 정리

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 유지애플리케이션 배포 주기에 맞추어 ETag 모두 갱신

 

캐시와 조건부 요청 헤더

캐시 제어 헤더

Cache-Contorl: 캐시 제어

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-sotre

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 유효 기간(하위 호환)

Expries: 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 헤더와 조건부 요청 헤더 정리

검증 헤더(Validator)

ETag: "v1.0", ETag: "a3asd3"

Last-Modified: Thu, 04 Jun 2020 07:19:24 GMT

 

조건부 요청헤더

If-Match, If-None-Match: ETag 값 사용

If-Modified-Since, If-Unmodified-Since: Last-Modified 값 사용

 

프록시 캐시

거리가 먼 서버의 경우 데이터를 받아오는데 오래 걸리기 때문에 중간에 프록시 캐시 서버를 둠

캐시 지시어 - 기타

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

절대 캐시가 되면 안되는 정보들이 들어 있다면 아래 모든 코드들을 넣어줘야 함

 

Cahe-Control: no-cache

데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용

 

Cahe-Control: no-store

데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨

 

Cahe-Control: must-revalidate

캐시 만료 후 최초 조회 시 원 서버에 검증해야 함

원 서버 접근 실패 시 반드시 오류가 발생해야 함 - 504(Gateway-Timeout)

Must-revalidate는 캐시 유효 시간이라면 캐시를 사용함

 

pragma: no-cache

HTTP 1.0 하위 호환