HTTP 헤더 II

캐시 기본 동작

캐시가 없을 때

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

캐시 적용

응답
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60
Content-Length: 34012

lkj123kljoiasudlkjaweioluywlnfdo912u34ljko98udjkla
slkjdfl;qkawj9;o4ruawsldkal;skdjfa;ow9ejkl3123123

• cache-control: max-age=60 를 통해 60초동안 유효한 브라우저 캐시를 생성
• 60초 안에 재요청시 브라우저 캐시에 있는 정보를 통해 조회
• 캐시 가능 시간 동안 네트워크를 사용하지 않아도 된다.
• 브라우저 로딩속도가 빨라진다.

캐시 시간 초과

• 캐시 유효 시간이 초과화면, 서버를 통해 데이터를 다시 조회하고, 캐시를 갱신한다.
• 이때 다시 네트워크 다운로드가 발생한다.
• 기존과 똑같은 데이터를 요청한 경우 검증 헤더와 조건부 요청으로 재사용 가능
  • 단, 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 방법이 필요 (검증 헤더)

검증 헤더

응답
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60
Last-Modified: 2020년 11월 10일 10:00:00 -> 헤더에 마지막 수정시간 추가 
Content-Length: 34012

lkj123kljoiasudlkjaweioluywlnfdo912u34ljko98udjklasl
kjdfl;qkawj9;o4ruawsldkal;skdjfa;ow9ejkl3123123

• 응답 결과와 데이터 최종 수정일을 추가로 브라우저 캐시에 저장

요청
GET /star.jpg
if-modified-since: 2020년 11월 10일 10:00:00 //추가된 부분 조건부 요청 
응답
HTTP/1.1 304 Not Modified // 수정되지 않았음을 보내줌
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60
Last-Modified: 2020년 11월 10일 10:00:00
Content-Length: 34012

• 클라이언트 최종 수정일과 서버 최종 수정일을 비교하여 확인할 수 있도록 추가 검증 헤더를 넣어서 요청한다.
• 응답에 HTTP Body가 없다
• 브라우저캐시에서 가져와서 클라이언트에서 조회할 수 있게 된다.
• if-modified-since : 조건부 요청, Last-Modified 검증 헤더

검증 헤더와 조건부 요청

• 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 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
• 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 (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.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

ETag, If-None-Match

• ETag(Entity Tag)
• 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 달아둠
  • 예) ETag: "v1.0", ETag: "a2jiodwjekjl3"
• 데이터가 변경되면 이 이름을 바꾸어서 변경함(Hash를 다시 생성)
  • 예) ETag: "aaaaa" -> ETag: "bbbbb"
• 진짜 단순하게 ETag만 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기!

요청1 
GET /star.jpg
응답1
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60
ETag: "aaaaaaaaaa"
Content-Length: 34012

lkj123kljoiasudlkjaweioluywlnfdo912u34ljko98udjklasl
kjdfl;qkawj9;o4ruawsldkal;skdjfa;ow9ejkl3123123

요청2
GET /star.jpg
If-None-Match: "aaaaaaaaaa"

응답2
HTTP/1.1 304 Not Modified //부정 응답 & 캐시 유효
Content-Type: image/jpeg
cache-control: max-age=60
ETag: "aaaaaaaaaa"
Content-Length: 34012
// 바디가 없음

• 단순하게 ETag만 서버에 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받는다.
• 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리
• 클라이언트는 캐시 메커니즘을 모른채로 사용

캐시 제어 헤더

• *Cache-Control: 캐시 제어 * (모두 제어 가능)
  • max-age : 유효 시간, 초 단위
  • no-cache : 데이터는 캐시해도 되지만, origin 서버에 검증하고 사용 (캐시 프록시 서버 같은 중간 서버가 아닌 원 서버)
  • no-store : 민감한 정보가 있으면 저장하지 않고 메모리에서 사용하고 빨리 삭제
• Pragma: 캐시 제어(하위 호환) - 거의 사용하지 않는다.
• Expires: 캐시 유효 기간(하위 호환)
  • 캐시 만료일을 초단위가 아닌 날짜로 지정 가능
  • 더 유연한 Cache-Control : max-age 권장

프록시 캐시

• 원 서버 : 원 소스가 있는 서버
• 프록시 캐시 서버를 통해 빠르게 송수신 할 수 있다.
• 프록시 캐시 서버 없이 원 서버에서 전송 시 시간이 오래 걸린다.

캐시 컨트롤

• 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 (알아만 둘 것)
  • 프록시 캐시에만 적용되는 max-age
• Age: 60 (HTTP 헤더) (알아만 둘 것)
  • 오리진 서버에서 응답 후 프록시 캐시 내에 머문 시간(초

캐시 무효화

• 확실한 캐시 무효화 응답
• Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate (다 넣어주면 캐시를 무효화 시킬 수 있다.)
• Cache-Control: no-cache
  • 데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용(이름에 주의!)
• Cache-Control: no-store
  • 데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안됨 (메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제)
• Cache-Control: must-revalidate
  • 캐시 만료후 최초 조회시 원 서버에 검증해야함
  • 원 서버 접근 실패시 반드시 오류가 발생해야함 - 504(Gateway Timeout)
  • must-revalidate는 캐시 유효 시간이라면 캐시를 사용함
• Pragma: no-cache (거의 사용하지 않음)
  • HTTP 1.0 하위 호환

no-cache vs must-revalidate

• no-cache는 프록시에서 원 서버 까지 순간 접근 불가한 경우 프록시에서 응답(200 OK)을 줘버린다.

• must-revalidate 의 경우 504 Gateway Timeout을 통해 서버 오류를 알려준다.

본 포스팅은 인프런 김영한님 강의(모든 개발자를 위한 HTTP 웹 기본 지식)를 토대로 정리한 내용입니다.