http 캐싱 메커니즘은 무엇입니까?

http 캐싱 메커니즘에는 캐시 헤더, 캐시 전략, 캐시 적중, 캐시 무효화, 캐시 재활용, 캐시 일관성, 캐시 교체 전략, 프록시 캐싱, 브라우저 캐싱, 압축 및 인코딩, CDN 캐싱 등이 포함됩니다. 자세한 소개: 1. HTTP 요청 및 응답에 포함된 메타데이터인 캐시 헤더는 캐시 동작을 제어하는 ​​데 사용됩니다. 2. 캐시 정책, 웹 서버는 캐시 정책을 사용하여 캐시 요청을 처리하는 방법을 결정합니다. 탐색할 때 브라우저가 동일한 리소스를 다시 요청할 때 해당 리소스가 캐시에 이미 사용 가능한 경우 브라우저는 해당 리소스를 캐시에서 직접 검색합니다.

이 튜토리얼의 운영 체제: Windows 10 시스템, DELL G3 컴퓨터.

HTTP 캐싱 메커니즘은 공통 또는 재사용 데이터를 저장하여 웹 애플리케이션의 성능을 향상시키는 기술입니다. HTTP 캐싱 메커니즘은 불필요한 네트워크 전송 및 서버 로드를 줄이고 웹 애플리케이션의 응답 속도를 높이는 데 도움이 될 수 있습니다. 다음은 HTTP 캐싱 메커니즘의 주요 내용입니다:

1. 캐시 헤더: 캐시 헤더는 캐시 동작을 제어하는 ​​데 사용되는 HTTP 요청 및 응답에 포함된 메타데이터입니다. 다음은 몇 가지 일반적인 캐시 헤더입니다.

Expires: 서버에서 전송하며 응답이 만료되는 시간을 정의하여 만료 시간 전에 캐시된 복사본을 계속 사용할 수 있음을 브라우저에 알립니다.
• Max-Age: 클라이언트가 전송하며 응답을 캐시할 수 있는 최대 시간을 정의하여 서버에 새 복사본을 보내지 않고 캐시된 복사본을 사용하도록 지시합니다.
• If-Modified-Since: 클라이언트가 전송하며, 마지막 요청 이후 리소스가 수정되지 않은 경우 새 복사본을 보내도록 서버에 지시합니다.
• ETag: 서버에서 보내는 특정 리소스의 버전 식별자로 리소스의 버전이 변경되었는지 비교하는 데 사용됩니다.

2. 캐시 정책: 웹 서버는 캐시 정책을 사용하여 캐시 요청을 처리하는 방법을 결정합니다. 다음은 몇 가지 일반적인 캐싱 전략입니다.

• 강제 새로 고침(Force-reload): 브라우저가 캐시를 무시하고 리소스를 다시 로드하도록 강제합니다. 브라우저 주소 표시줄에 URL을 입력하거나 Shift+F5 키 조합을 사용하여 브라우저가 페이지를 새로 고치도록 합니다.
• 조건부 캐싱: If-Modified-Since 및 ETag 헤더를 사용하여 리소스 버전이 변경되었는지 비교하고 리소스가 변경될 때만 새 복사본을 보냅니다.
• 지속적인 캐싱: Expires 헤더에서 리소스의 만료 시간을 정의하여 만료 시간 전에 캐시된 복사본을 계속 사용할 수 있음을 브라우저에 알립니다.

3. 캐시 적중: 브라우저가 동일한 리소스를 다시 요청할 때 해당 리소스가 이미 캐시에 있는 경우 브라우저는 서버에 요청을 보내는 대신 캐시에서 직접 리소스를 얻습니다. 이를 캐시 적중이라고 합니다.

4. 캐시 누락: 캐시 누락은 브라우저가 캐시에서 요청한 리소스를 찾을 수 없을 때 발생합니다. 이 경우 브라우저는 최신 리소스를 가져오기 위해 서버에 요청을 보냅니다.

5. 캐시 재검증: 브라우저가 캐시의 리소스를 업데이트해야 하는 경우 불필요한 네트워크 전송을 피하기 위해 캐시 재활용 메커니즘을 사용할 수 있습니다. 브라우저는 If-Modified-Since 헤더와 함께 요청을 보내며, 마지막 요청 이후 리소스가 수정되지 않은 경우 서버에 새 복사본을 보내도록 지시합니다. 서버는 리소스의 버전이 변경되었는지 확인하고 그에 따라 새 복사본을 보내거나 리소스가 변경되지 않았는지 확인합니다.

6. 캐시 일관성: 분산 시스템에서는 여러 캐시 노드가 동일한 리소스의 복사본을 저장할 수 있습니다. 캐시 일관성을 보장하려면 서로 다른 캐시 노드 간에 데이터를 동기화하는 데 몇 가지 메커니즘을 사용해야 합니다. 일반적인 캐시 일관성 프로토콜에는 HTTP/1.1의 ETag 및 If-None-Match 헤더, Redis 프로토콜 등이 포함됩니다.

7. 캐시 교체 정책: 캐시 공간이 제한되어 있으므로 새 항목을 수용하기 위해 오래된 캐시 항목을 교체하는 전략이 필요합니다. 일반적인 캐시 교체 전략에는 LRU(최근 사용 빈도), LFU(최소 사용 빈도) 등이 포함됩니다. 이러한 정책은 액세스 빈도, 리소스 크기, 리소스 유형 등과 같은 요소를 기반으로 교체해야 하는 항목을 결정할 수 있습니다.

8. 프록시 캐싱: 분산 시스템에서 프록시 서버는 클라이언트와 서버 사이의 중간 에이전트 역할을 하여 요청을 캐시하고 전달할 수 있습니다. 프록시 서버는 여러 사용자와 요청에 걸쳐 캐시된 데이터를 공유하여 네트워크 트래픽을 줄이고 성능을 향상시킬 수 있습니다.

9. 브라우저 캐싱: 브라우저는 HTTP 응답 저장, HTML 문서의 링크 리소스 등을 포함하여 로컬 캐시를 관리하는 역할을 담당합니다. 브라우저는 HTTP 헤더의 Cache-Control 지시문을 기반으로 캐시 요청을 처리하는 방법(예: 캐시에서 직접 리소스 가져오기, 서버에 요청을 보내 새 리소스 가져오기 등)을 결정할 수 있습니다.

10. 압축 및 인코딩: HTTP 프로토콜은 Gzip 압축, Deflate 압축 등과 같은 응답의 압축 및 인코딩을 지원합니다. 이러한 기술은 응답 크기를 줄여 네트워크 전송 시간과 대역폭 소비를 줄일 수 있습니다. 동시에 브라우저는 로컬 사용을 위해 응답을 디코딩하고 압축을 풀 수도 있습니다.

11, CDN Caching(CDN Caching): 콘텐츠 전송 네트워크(CDN)는 전 세계 엣지 서버의 리소스를 캐시하여 사용자에게 더 빠르게 서비스를 제공할 수 있습니다. CDN 캐싱 기술은 네트워크 대기 시간을 줄이고 사용자 경험을 향상시키는 동시에 원본 서버의 부하를 줄일 수 있습니다.

요약하자면, HTTP 캐싱 메커니즘에는 다양한 캐싱 헤더, 캐싱 전략, 캐시 적중, 캐시 무효화, 캐시 재활용, 캐시 일관성, 캐시 교체 전략, 프록시 캐싱, 브라우저 캐싱, CDN 캐싱 및 기타 기술이 포함됩니다. 이러한 기술은 함께 작동하여 웹 애플리케이션 성능을 향상시키고, 네트워크 전송 및 서버 로드를 줄이며, 사용자 경험을 향상시키는 등의 작업을 수행합니다. HTTP 캐싱 메커니즘을 적절하게 구성하고 사용하면 개발자가 웹 애플리케이션의 성능과 응답성을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

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