본 내용은 인프런, 김영한님의 모든 개발자를 위한 HTTP 강의를 듣고 작성한 문서입니다.
캐시가 없을 때
웹 브라우저에서 GET/star.jpg 요청
서버에서 헤더(0.1M) + 바디(1.0M) 데이터를 전송함 -> 총 1.1M
- 웹 브라우저에서 다시 start 요청
- 2번 반복 -> 1.1M 데이터가 다시 전송됨
데이터가 변경되지 않아도 계속 네트워크를 통해서 데이터를 다운로드 받아야한다
인터넷 네트워크는 매우 느리고 비쌈
브라우저 로딩 속도가 느림 -> 느린 사용자 경험
캐시 적용
- 웹 브라우저에서 GET/star.jpg 요청
서버에서 헤더(0.1M) + 바디(1.0M) 데이터를 전송함 -> 총 1.1M
- 이 때, 헤더에 cache-control: max-age=60 을 같이 보내서 캐시 만료시간 60초를 같이 보냄
- 서버에서 보낸 데이터를 브라우저 캐시에 저장 (만료시간 60초)
- 60초가 지나지 않았을 때, 다시 start를 요청하면, 우선 캐시를 뒤져서 start를 찾아내서 보여줌
캐시 덕분에 캐시 가능 시간동안 네트워크를 사용하지 않아도 된다
비싼 네트워크 사용량을 줄일 수 있다
브라우저 로딩속도가 빠르다 -> 빠른 사용자 경험
캐시를 적용했는데 시간이 초과됐다면?
- 60초 초과
다시 웹 브라우저가 start를 요청함
- 서버에서 헤더 + 바디 1.1M 를 다시 전송해줌
- 응답결과 다시 캐시 저장
캐시 유효시간이 초과하면, 서버를 통해 다시 조회하고 캐시 갱신 -> 네트워크 다운로드가 다시 발생
검증 헤더와 조건부 요청
캐시 유효시간이 초과 해서 서버에 다시 요청하면 2가지 상황 발생
- 서버에서 기존 데이터를 변경했을 경우, 진짜 바뀌어서 나옴(노란별 -> 초록별)
- 서버에서 데이터 변경을 안했을 경우 안바뀜(노란별 -> 노란별)
캐시 시간초과
캐시 만료후에도 서버에서 데이터를 변경하지 않았을 경우, 서버에서 데이터를 전송하는 대신 저장해 두었던 캐시를 재사용 할 수 있다.
단, 클라이언트의 캐시 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 수 있는 방법이 필요하다
1. Last-Modified, if-modified-since 사용
- 서버에서 응답을 보낼 때 Last-Modified를 보내서, 데이터의 최종 수정일을 같이 응답함 (헤더 + 바디 1.1M)
HTTP/1.1 200 OK #생략 cache-control: max-age=60 Last-Modified: 2020sus 11월 10일 10:00:00 #원래는 이런 형식 아님.. 일단.. #길이 djfkl;ajkfldjfals#바디
- 이 응답 결과를 캐시에 저장
- 캐시 시간이 초과 되어 다시 서버에 요청할 경우, 요청 헤더에
if-modified-since:2020년 11월10일 10:00:00을 같이 보냄- 날짜는 캐시에 저장되어있는 데이터의 최종 수정일
- 만약 서버에 있는 데이터의 최종 수정일과 요청 헤더의 날짜가 같은 경우 -> 아직 수정되지 않은 데이터
- 이럴경우..
HTTP/1.1 304 Not Modified #생략 cache-control: max-age=60 Last-Modified: 2020sus 11월 10일 10:00:00 #원래는 이런 형식 아님.. 일단.. #길이 생략304 응답과 바디가 없는 응답을 보냄 -> 이때, 헤더값만 보내니 0.1M의 전송만 함! 6. 이 응답 결과를 다시 캐시에 저장하여 캐시의 유효 시간을 갱신함 (다시 60초로) 7. 브라우저는 캐시의 데이터를 사용해서 보여줌
정리
- 캐시 유효시간이 초과해도 서버의 데이터가 갱신되지 않으면 304 + 헤더의 정보만 응답으로 보냄
- 클라이언트는 캐시에 저장되어 있는 데이터 재활용
- 네트워크 다운로드가 발생하지만, 용량이 적은 헤더만 다운로드하게 된다.
- 매우 실용적인 방법
- 만약, 데이터가 변경되었다면 200 ok 응답과 함께 바디에 바뀐 데이터를 넣어서 정보를 보낸다.
- 단점
- 1초 미만 단위로 캐시 조정 불가
- 날짜 기반의 로직 사용
- 데이터를 수정해서 날짜가 다르지만, 같은 데이터를 수정해서 데이터 결과가 똑같은 경우..
- 서버에서 별도의 캐시 로직을 관리하고 싶은 경우는 사용 불가
2. If-None-Match, ETag 사용
- 서버에서 캐시를 컨트롤 할 수 있다.
- 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 달아둠
- ex) ETag: "v1.0", ETag: "adsfesaefa"
- 데이터가 변경되면 이 이름을 바꾸어서 변경함 (Hash를 다시 생성)
- 단순하게, ETag만 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기
- 서버에서 응답에 ETag 생성해서 보내줌
HTTP/1.1 200 OK #생략 cache-control: max-age=60 ETag: "aaaaaaaaaaaa" #길이 djfkl;ajkfldjfals#바디브라우저 캐시에 저장
- 만약 캐시 시간이 초과된 경우 요청 헤더에
If-None-Match: "aaaaaaaaaa"를 보내줌- 서버에서 데이터의 이름을 확인 후, 데이터가 수정되지 않았으면 304 + 바디 없음으로 응답 보냄
- 브라우저 캐시 갱신
정리
- 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리한다.
- 클라이언트는 단순히 이 값을 서버에 제공한다.
캐시와 조건부 요청 헤더
1. Cache-Control
- Cache-Control: max-age=22 -> 캐시 유효시간, 초단위
- Cache-Control: no-cache
- 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용 (if-none-match 이런거를 원래서버에 꼭 검증해라.)
- Cache-Control: no-stroe -> 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하지 마라
- 얘만 있으면 밑에 pragma, expires 안써도됨, 밑애 애들은 Http 1.0 하위호환으로 쓰임
2. Pragma
- Pragma: no-cache
3. Expires
- 캐시 만료일 지정, 날짜로 지정함
- 지금은 max-age를 더 잘씀
- max-age와 같이 사용시 expires는 무시됨
4. 검증 헤더와 조건부 요청 헤더
- 검증헤더
- ETag
- Last-Modified
- 조건부 요청헤더
- If-Match, If-None-Match: ETag 값 사용
- If-Modified-Since, If-Unmodified-Since : Last-Modifed 값 사용
프록시 캐시
만약에 한국에서 미국에 있는 원래 서버에 직접 접근할 시, 시간이 오래 걸림
한국 - 한국 프록시 캐시서버 - 미국 원래서버
이런 식으로 거쳐간다면, 한국 사람들이 사용하는 데이터들은 한국 프록시 캐시서버에 저장되기 때문에
미국 서버에 직접 접근하는 것 보다 빠르게 데이터를 받을 수 있다.
이경우, 보통 클라이언트 들은 private 캐시 저장소를, 프록시 캐시서버는 public 캐시 저장소를 가지고 있음
캐시 지시어?
- Cache-Control: public - 응답이 public 캐시에 저장되어도됨
- Cache-Control:private - 응답이 해당 사용자들만 위한것, 기본 값, 프록시 캐시로 저장되면 안됨
- Cache-Control: s-maxage - 프록시 캐시에만 적용되는 max-age
- Age:60 - 원래 서버에서 응답 후 프록시 캐시 내에 머문 시간 (초)
캐시 무효화
1. Cache-Control: no-cache
- 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용
- 만약, 캐시 서버에 요청했는데, no-cache + ETag조건이 있다면?
- 네트워크 장애가 발생하지 않을 경우,
- 클라이언트가 캐시를 요청하면 프록시 캐시 서버를 거쳐서 원서버에서 캐시 검증 후 304나 200 응답... (프록시에서 캐시 검증을 안함!)
- 만약 프록시 서버와 원래 서버 사이에 네트워크 단절이 일어났다면
- 원 서버에 접근할 수 없는 경우 캐시 서버 설정에 따라 데이터를 반환해 줄 수 있음 프록시 캐시에 남아있는 옛날 데이터.. 200 응답으로..
2. Cache-Control: no-stroe
- 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨
3. Cache-Control: must-revalidate
- 캐시 만료 후 최초 조회시 원 서버에서 검증해야함
- 원 서버 접근 실패시 반드시 오류가 발생해야함 - 504(Gateway Timeout)
- 캐시 유효시간이라면 캐시를 사용함
- 만약, 캐시 서버에 요청을 했는데 must-revalidate + ETag 조건이 있다면!
-
- 브라우저가 프록시 캐시에 데이터 요청
- 만약에 원 서버와 프록시 캐시 서버 사이에 네트워크 단절이 일어났다면?
- 원 서버에 접근할 수 없으니 오류가 발생해야함!
- ex) 통장 잔고를 프록시 캐시에 있는 정보로 보내주면 안됨 -> 예전 정보일 수 있으니..
- 프록시 캐시에서 504 에러로 응답
-
4. Pragma: no-cahce
- HTTP 1.0 하위 호환
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