Cassie or Cash? No, It's CACHE!

Cache는 컴퓨터 사이언스에서 data나 값을 복사해두는 임시 저장소를 가리킨다. 컴퓨터 사이언스에서 다루는 캐시는 여러가지 종류가 있지만 여기서는 web cache에 대해 알아보자.

web cache 또는 ***HTTP cache***는 서버 지연을 줄이기 위해 웹 페이지, 이미지, 기타 유형의 웹 멀티미디어 등의 웹 문서들을 임시 저장하기 위한 정보기술이다. 웹 캐시 시스템은 이를 통과하는 문서들의 사본을 저장하며 이후 요청들은 특정 조건을 충족하는 경우 캐시화가 가능하다. 웹 캐시 시스템은 일종의 어플라이언스나 컴퓨터 프로그램을 의미할 수 있다. 동일한 서버에 다시 접근할 때에는 근처에 있는 프록시 서버의 웹 캐시에 저장된 정보를 불러오므로 더 빠른 열람이 가능하다 출처:위키피디아

web cache는 적용 대상에 따라 다음과 같이 나눌 수 있다.

1. Browser Cache

✔ ︎웹 브라우저 또는 HTTP 요청을 하는 client에 의해 캐시되는것
✔ 개인에 한정
✔ 웹 브라우저 back button 또는 이미 방문한 페이지를 재방문 하는 경우 2. Proxy Cache
✔ Browser Cache와 동일한 원리로 동작하며 네트워크 상에서 동작
✔ 네트워크 대역을 효율적으로 사용하는것과 특정 웹사이트에 대한 액세스 제한의 목적
3. Gateway Cache
✔ 서버 앞단에 설치되어 있으며 요청에 대한 캐싱 및 효율적인 분배를 통해 성능향상
✔ load balancing, SSL acceleration, compression 등을 수행
✔ 무한대의 client들에게 한정된 수의 웹 서버 컨텐츠 제공

검증 헤더와 조건부요청

client에서 서버로 요청을 할 경우 서버에서 기존데이터를 변경했거나 하지 않은 두가지 상황이 있을 수 있다. 변경된 경우에는 새롭게 다운로드하여 cache를 갱신하는게 합리적이지만, 변경이 없다면 굳이 다운로드가 필요없다. 이럴때 사용되는것이 검증헤더와 조건부 요청이다.
처음 응답시 Last-Modified라는 header를 넣어 데이터가 마지막에 수정된 시간을 확인 할 수 있다.
cache 저장 시간이 지난 후 요청을 보낼때 최종 수정일을 if-modified-since라는 header에 넣어서 보낼 경우, 서버에서는 최종 수정일을 비교하게 되고 데이터의 변경유무를 확인하게 된다. 변경이 없을 경우 304(Not Modified) 응답을 보내며 client는 이 응답을 확인 뒤 cache를 다시 사용한다.

Cache-Control policy

public: 요청이 거쳐가는 모든 서버가 cache를 할 수 있다.
private: 요청이 거쳐가는 모든 서버가 아닌 end-to-end의 브라우저만 cache를 저장할 수 있다. (모든 cache-control policy는 private을 default로 한다)
s-maxage: proxy cache에만 적용되는 max-age
max-age: cache가 유효한 시간을 지정 (second 단위). * 한번 브라우저에 cache가 저장되면 만료될때까지 계속 브라우저에 남아있게 된다.
no-cache: max-age=0과 동일. 저장은 하지만 사용할때마다 재검증을 요청한다.
no-store: cache를 하지 않을때 사용한다. no-cache와 차이점은 저장을 하지 않는다는것.

CDN

CDN 이란 Content Delivery Network의 약자로, proxy 서버에 기반한 web cache의 cloud화 라고 할 수 있고, 전세계 사용자들에게 빠르고 효율적으로 contents를 제공하기 위해 등장했다. CDN은 각 지역에 cache 서버(PoP, Points of presence)를 분산 배치해, 근접한 사용자의 요청에 원본 서버가 아닌 cache 서버가 응답을 전달한다.
CDN은 캐시서버를 이용하기 때문에, 예를들어 같은 파일명에 대해 image를 다시 upload 하는 경우 새로운 내용을 인식하지 못하여 실제로 변경 image가 잘 반영되지 않는 이슈가 있다. 이 때, image 파일 들에 대해 새로 cache를 refresh 하는 동작을 purge라고 한다.