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

이글은 모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식강의를 학습 후 
나중에 다시 복습하기 위해 정리한 글입니다.
문제시 비공개로 처리하겠습니다. 

모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식 - 인프런 | 강의

 

목차

1. 캐시 기본 동작
2. 검증 헤더와 조건부 요청1
3. 검증 헤더와 조건부 요청2
4. 캐시와 조건부 요청 헤더
5. 프록시 캐시
6. 캐시 무효화

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1. 캐시 기본 동작

캐시가 없을 때

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

캐시가 있을 때

 

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

캐시 유효 시간이 초과해서 서버에 다시 요청할 때 다음 두가지 상황이 있을 수 있다.

1. 서버에서 기존 데이터를 변경함
2. 서버에서 기존 데이터를 변경하지 않음

만약 캐시 만료후에도 서버에서 데이터를 변경하지 않았다면 ...

 

서버에서 데이터를 전송하는 대신에 클라이언트에서 저장해 두었던 캐시를 재사용 할 수 있다.

 

단, 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 방법이 필요하다. (검증 헤더)

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2. 검증 헤더와 조건부 요청1

검증 헤더, 조건부 요청 (Last-Modified, If-Modified-Since)

검증 헤더 : Last-Modified

조건부 요청 : if-modified-since

 

• 캐시 유효 시간이 초과해도, 서버의 데이터가 갱신되지 않으면 -> 304 Not Modified + 헤더 메타 정보만 응답(바디 X)
• 클라이언트는 서버가 보낸 응답 헤더 정보로 캐시의 메타 정보를 갱신
• 클라이언트는 캐시에 저장된 데이터 재활용
• 결과적으로 네트워크 다운로드가 발생하지만 용량이 적은 헤더 정보만 다운로드
• 매우 실용적인 해결책 

 

if-modified-since: 이후에 데이터가 수정됐으면 ?

 

- 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)

- 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-Modified, If-Modified-Since 단점

• 1초 미만(0.x 초) 단위로 캐시 조정이 불가능 -> 물론 0.x 초 단위로 조정할 경우는 드물것 같다.
• 날짜 기반의 로직 사용
• 데이터를 수정해서 날짜가 다르지만, 같은 데이터를 수정해서 데이터 결과가 똑같은 경우?
  
• 서버에서 별도의 캐시 로직을 관리하고 싶은 경우
  • 스페이스나 주석처럼 크게 영향이 없는 변경에서 캐시를 유지하고 싶은 경우

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3. 검증 헤더와 조건부 요청2

검증 헤더, 조건부 요청 (ETag, If-None-Match)

검증 헤더 : ETag

조건부 요청 : If-None-Match

• ETag만 서버에 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기!
• 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리
• 클라이언트는 단순히 이 ETag 값을 서버에 제공 (클라이언트는 캐시 메커니즘을 모름)
• ex)
  
  • 서버는 배타 오픈 기간인 3일 동안 파일이 변경되어도 ETag를 동일하게 유지
  • 애플리케이션 배포 주기에 맞추어 ETag 모두 갱신

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4. 캐시와 조건부 요청 헤더

캐시 제어 헤더

• Cache-Control : 캐시 제어
• Pragma : 캐시 제어(하위 호환) , Pragma: no-cache
• Expires : 캐시 유효 기간(하위 호환) , 캐시 만료일 지정, Cache-Control : max-age 사용 권장

Cache-Control

• 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)

검증 헤더와 조건부 요청 헤더

• 검증 헤더 
  • ETage
  • Last-Modified
• 조건부 요청 헤더
  • If-Match, If-None-Match: ETag 값 사용
  • If-Modified-Since, If-Unmodified-Since : Last-Modified 값 사용

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5. 프록시 캐시

원 서버(origin 서버) 직접 접근

프록시 캐시 서버 접근

프록시 : 대리자

Cache-Control

• Cache-Control : public
  • 응답이 public 캐시에 저장되어도 됨 (프록시 서버에)
• 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)

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6. 캐시 무효화

대상 : 캐시를 유지시키면 안되는 데이터 

확실한 캐시 무효화 응답

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

Pragma: no-cache (HTTP 1.0 하위 호환, 옛날 브라우저 때문에 ...)

no-cache vs must-revalidate

no-cache (항상 원 서버에 검증)

must-revalidate (캐시 만료후 최초 조회시 원 서버에 검증)

- 원 서버 접근 실패시 반드시 오류가 발생해야함 - 504 (Gateway Timeout)