HTTP 캐시로 불필요한 네트워크 요청 방지

Ilya Grigorik
Ilya Grigorik
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Jeff Posnick

네트워크를 통해 리소스를 가져오는 것은 느리고 비용이 많이 듭니다.

  • 응답이 크면 브라우저와 서버 간에 여러 번의 왕복이 필요합니다.
  • 모든 중요 리소스가 완전히 다운로드될 때까지 페이지가 로드되지 않습니다.
  • 사용자가 제한된 모바일 데이터 요금제로 사이트에 액세스하는 경우 불필요한 네트워크 요청은 사용자의 비용을 낭비하는 것입니다.

불필요한 네트워크 요청을 방지하려면 어떻게 해야 하나요? 브라우저의 HTTP 캐시는 첫 번째 방어선입니다. 가장 강력하거나 유연한 접근 방식은 아니며 캐시된 응답의 전체 기간을 제한적으로 제어할 수 있지만 효과적이고 모든 브라우저에서 지원되며 많은 작업이 필요하지 않습니다.

이 가이드에서는 효과적인 HTTP 캐싱 구현의 기본사항을 보여줍니다.

브라우저 호환성

실제로 HTTP 캐시라는 단일 API는 없습니다. 웹 플랫폼 API 모음의 일반적인 이름입니다. 이러한 API는 모든 브라우저에서 지원됩니다.

Cache-Control

Browser Support

  • Chrome: 1.
  • Edge: 12.
  • Firefox: 1.
  • Safari: 1.

Source

ETag

Browser Support

  • Chrome: 1.
  • Edge: 12.
  • Firefox: 1.
  • Safari: 1.

Source

Last-Modified

Browser Support

  • Chrome: 1.
  • Edge: 12.
  • Firefox: 1.
  • Safari: 1.

Source

HTTP 캐시 작동 방식

브라우저에서 수행하는 모든 HTTP 요청은 먼저 브라우저 캐시로 라우팅되어 요청을 처리하는 데 사용할 수 있는 유효한 캐시된 응답이 있는지 확인합니다. 일치하는 항목이 있으면 캐시에서 응답을 읽어 전송으로 인해 발생하는 네트워크 지연 시간과 데이터 비용을 모두 없앱니다.

HTTP 캐시의 동작은 요청 헤더와 응답 헤더의 조합으로 제어됩니다. 이상적인 시나리오에서는 웹 애플리케이션의 코드 (요청 헤더를 결정함)와 웹 서버의 구성 (응답 헤더를 결정함)을 모두 제어할 수 있습니다.

더 자세한 개념 개요는 MDN의 HTTP 캐싱 도움말을 참고하세요.

요청 헤더: 기본값 유지 (일반적으로)

웹 앱의 발신 요청에 포함해야 하는 중요한 헤더가 여러 개 있지만, 브라우저는 요청을 보낼 때 거의 항상 개발자를 대신하여 헤더를 설정합니다. If-None-Match 및 If-Modified-Since와 같이 최신 상태 확인에 영향을 미치는 요청 헤더는 브라우저가 HTTP 캐시의 현재 값을 이해하는 방식에 따라 표시됩니다.

이는 좋은 소식입니다. 즉, HTML에 <img src="my-image.png">와 같은 태그를 계속 포함할 수 있으며 브라우저가 추가 작업 없이 자동으로 HTTP 캐싱을 처리합니다.

응답 헤더: 웹 서버 구성

HTTP 캐싱 설정에서 가장 중요한 부분은 웹 서버가 각 발신 응답에 추가하는 헤더입니다. 다음 헤더는 모두 효과적인 캐싱 동작에 영향을 미칩니다.

  • Cache-Control. 서버는 Cache-Control 지시어를 반환하여 브라우저 및 기타 중간 캐시가 개별 응답을 캐시하는 방법과 기간을 지정할 수 있습니다.
  • ETag. 브라우저가 만료된 캐시 응답을 찾으면 작은 토큰 (일반적으로 파일 콘텐츠의 해시)을 서버로 전송하여 파일이 변경되었는지 확인할 수 있습니다. 서버가 동일한 토큰을 반환하면 파일이 동일하므로 다시 다운로드할 필요가 없습니다.
  • Last-Modified. 이 헤더는 ETag와 동일한 용도로 사용되지만, ETag의 콘텐츠 기반 전략과 달리 시간 기반 전략을 사용하여 리소스가 변경되었는지 확인합니다.

일부 웹 서버는 기본적으로 이러한 헤더를 설정하는 기능을 기본 제공하지만, 명시적으로 구성하지 않는 한 헤더를 완전히 제외하는 웹 서버도 있습니다. 헤더를 구성하는 방법에 대한 구체적인 세부정보는 사용하는 웹 서버에 따라 크게 다르므로 서버 문서를 참고하여 가장 정확한 세부정보를 확인해야 합니다.

검색 시간을 절약할 수 있도록 몇 가지 인기 웹 서버를 구성하는 방법을 안내해 드립니다.

Cache-Control 응답 헤더를 생략해도 HTTP 캐싱이 사용 중지되지 않습니다. 대신 브라우저는 특정 유형의 콘텐츠에 가장 적합한 캐싱 동작 유형을 효과적으로 추측합니다. 이보다 더 세부적인 제어가 필요할 수 있으므로 시간을 들여 응답 헤더를 구성하세요.

어떤 응답 헤더 값을 사용해야 하나요?

웹 서버의 응답 헤더를 구성할 때 처리해야 하는 두 가지 중요한 시나리오가 있습니다.

버전이 지정된 URL의 장기간 유지되는 캐싱

버전이 지정된 URL이 캐싱 전략에 도움이 되는 방식
버전이 지정된 URL은 캐시된 응답을 더 쉽게 무효화할 수 있으므로 권장됩니다.

서버에서 브라우저에 CSS 파일을 1년 동안 캐시하도록 지시하지만 (Cache-Control: max-age=31536000) 디자이너가 긴급 업데이트를 수행하여 즉시 배포해야 한다고 가정해 보겠습니다. 브라우저에 파일의 '오래된' 캐시 사본을 업데이트하도록 알리려면 어떻게 해야 하나요? 리소스의 URL을 변경하지 않는 한 불가능합니다.

브라우저가 응답을 캐시한 후에는 max-age 또는 expires에 따라 결정된 대로 캐시된 버전이 더 이상 최신 상태가 아니거나 다른 이유(예: 사용자가 브라우저 캐시를 삭제함)로 캐시에서 삭제될 때까지 캐시된 버전이 사용됩니다. 따라서 페이지가 구성될 때 사용자마다 다른 버전의 파일을 사용하게 될 수 있습니다. 리소스를 가져온 사용자는 새 버전을 사용하고, 이전 (하지만 여전히 유효한) 사본을 캐시한 사용자는 이전 버전의 응답을 사용합니다.

클라이언트 측 캐싱과 빠른 업데이트라는 두 가지 장점을 모두 누리려면 어떻게 해야 할까요? 리소스의 URL을 변경하고 콘텐츠가 변경될 때마다 사용자가 새 응답을 다운로드하도록 강제합니다. 일반적으로 파일의 지문 또는 버전 번호를 파일 이름에 삽입하여 이 작업을 수행합니다(예: style.x234dff.css).

'지문' 또는 버전 관리 정보가 포함되어 있고 콘텐츠가 변경되지 않는 URL에 대한 요청에 응답할 때는 응답에 Cache-Control: max-age=31536000를 추가하세요.

이 값을 설정하면 브라우저가 향후 1년 (31,536,000초, 지원되는 최댓값) 동안 언제든지 동일한 URL을 로드해야 할 때 웹 서버에 네트워크 요청을 전혀 하지 않고도 HTTP 캐시의 값을 즉시 사용할 수 있습니다. 네트워크를 피함으로써 안정성과 속도를 즉시 확보할 수 있습니다.

webpack과 같은 빌드 도구는 애셋 URL에 해시 디지털 지문을 할당하는 프로세스를 자동화할 수 있습니다.

버전이 지정되지 않은 URL의 서버 재검증

안타깝게도 로드하는 모든 URL에 버전이 지정되는 것은 아닙니다. 웹 앱을 배포하기 전에 빌드 단계를 포함할 수 없으므로 애셋 URL에 해시를 추가할 수 없습니다. 또한 모든 웹 애플리케이션에는 HTML 파일이 필요합니다. 이러한 파일에는 버전 관리 정보가 포함되지 않습니다. 방문할 URL이 https://example.com/index.34def12.html임을 기억해야 한다면 아무도 웹 앱을 사용하지 않을 것이기 때문입니다. 그렇다면 이러한 URL에 대해 무엇을 할 수 있을까요?

이것은 패배를 인정해야 하는 시나리오 중 하나입니다. HTTP 캐싱만으로는 네트워크를 완전히 피할 수 없습니다. (걱정하지 마세요. 곧 서비스 워커에 대해 알아볼 예정이며, 이를 통해 전투를 다시 유리하게 이끌 수 있는 지원을 받을 수 있습니다.) 하지만 네트워크 요청을 최대한 빠르고 효율적으로 처리하기 위해 취할 수 있는 몇 가지 단계가 있습니다.

다음 Cache-Control 값을 사용하면 버전이 지정되지 않은 URL이 캐시되는 위치와 방법을 미세 조정할 수 있습니다.

  • no-cache. 이렇게 하면 브라우저가 캐시된 버전의 URL을 사용하기 전에 매번 서버에서 재검증해야 합니다.
  • no-store. 브라우저 및 기타 중간 캐시 (예: CDN)에 파일의 어떤 버전도 저장하지 않도록 지시합니다.
  • private. 브라우저는 파일을 캐시할 수 있지만 중간 캐시는 캐시할 수 없습니다.
  • public. 응답을 모든 캐시에 저장할 수 있습니다.

사용할 Cache-Control 값을 결정하는 과정을 시각화하려면 부록: Cache-Control 플로우 차트를 참고하세요. Cache-Control는 쉼표로 구분된 지시어 목록도 허용할 수 있습니다. 부록: Cache-Control 예시를 참고하세요.

ETag 또는 Last-Modified를 설정하는 것도 도움이 될 수 있습니다. 응답 헤더에서 언급했듯이 ETag와 Last-Modified는 모두 브라우저가 만료된 캐시 파일을 다시 다운로드해야 하는지 결정하는 동일한 용도로 사용됩니다. ETag가 더 정확하므로 이를 사용하는 것이 좋습니다.

ETag 예시

최초 가져오기 이후 120초가 지났고 브라우저가 동일한 리소스에 대한 새 요청을 시작했다고 가정해 보겠습니다. 먼저 브라우저는 HTTP 캐시를 확인하고 이전 응답을 찾습니다. 죄송하지만 응답이 만료되었으므로 브라우저에서 이전 응답을 사용할 수 없습니다. 이 시점에서 브라우저는 새 요청을 전달하고 새 전체 응답을 가져올 수 있습니다. 하지만 리소스가 변경되지 않았다면 이미 캐시에 있는 동일한 정보를 다운로드할 이유가 없으므로 이는 비효율적입니다.

ETag 헤더에 지정된 인증 토큰은 이 문제를 해결하기 위해 설계되었습니다. 서버는 임의의 토큰을 생성하고 반환합니다. 이 토큰은 일반적으로 파일 콘텐츠의 해시 또는 다른 디지털 지문입니다. 브라우저는 지문이 생성되는 방식을 알 필요가 없습니다. 다음 요청 시 서버로 전송하기만 하면 됩니다. 지문이 여전히 동일하면 리소스가 변경되지 않은 것이므로 브라우저에서 다운로드를 건너뛸 수 있습니다.

ETag 또는 Last-Modified를 설정하면 요청 헤더에 언급된 If-Modified-Since 또는 If-None-Match 요청 헤더를 트리거하여 재검증 요청을 훨씬 더 효율적으로 만들 수 있습니다.

올바르게 구성된 웹 서버는 수신되는 요청 헤더를 확인하여 브라우저가 이미 HTTP 캐시에 가지고 있는 리소스 버전이 웹 서버의 최신 버전과 일치하는지 확인할 수 있습니다. 일치하는 항목이 있으면 서버는 304 Not Modified HTTP 응답으로 응답할 수 있습니다. 이는 '이미 가지고 있는 것을 계속 사용하세요'라는 의미입니다. 이러한 유형의 응답을 전송할 때는 전송할 데이터가 거의 없으므로 요청된 실제 리소스의 사본을 실제로 다시 전송하는 것보다 훨씬 빠릅니다.

클라이언트가 리소스를 요청하고 서버가 304 헤더로 응답하는 모습을 시각화한 이미지
브라우저는 서버에서 /file를 요청하고 If-None-Match 헤더를 포함하여 서버의 파일 ETag가 브라우저의 If-None-Match 값과 일치하지 않는 경우에만 전체 파일을 반환하도록 서버에 지시합니다. 이 경우 두 값이 일치하므로 서버는 파일을 캐시해야 하는 기간 (Cache-Control: max-age=120)에 관한 안내와 함께 304 Not Modified 응답을 반환합니다.

요약

HTTP 캐시는 불필요한 네트워크 요청을 줄여주므로 로드 성능을 개선하는 효과적인 방법입니다. 모든 브라우저에서 지원되며 설정하는 데 많은 작업이 필요하지 않습니다.

다음 Cache-Control 구성으로 시작하는 것이 좋습니다.

  • Cache-Control: no-cache: 사용하기 전에 서버에서 재검증해야 하는 리소스에 사용합니다.
  • 캐시하면 안 되는 리소스의 경우 Cache-Control: no-store
  • 버전이 지정된 리소스의 경우 Cache-Control: max-age=31536000

ETag 또는 Last-Modified 헤더를 사용하면 만료된 캐시 리소스를 더 효율적으로 재검증할 수 있습니다.

자세히 알아보기

Cache-Control 헤더 사용의 기본 사항을 넘어 더 자세히 알아보려면 제이크 아치볼드의 캐싱 권장사항 및 max-age 주의사항 가이드를 확인하세요.

재방문자를 위해 캐시 사용을 최적화하는 방법에 관한 안내는 캐시 활용을 참고하세요.

부록: 추가 도움말

시간이 더 있다면 다음과 같은 방법으로 HTTP 캐시 사용을 최적화할 수 있습니다.

  • 일관된 URL을 사용합니다. 동일한 콘텐츠를 다른 URL에서 제공하면 해당 콘텐츠를 여러 번 가져와 저장하게 됩니다.
  • 이탈을 최소화합니다. 리소스의 일부 (예: CSS 파일)는 자주 업데이트되지만 나머지 파일 (예: 라이브러리 코드)은 업데이트되지 않는 경우 자주 업데이트되는 코드를 별도의 파일로 분할하고 자주 업데이트되는 코드에는 짧은 기간 캐싱 전략을, 자주 변경되지 않는 코드에는 긴 캐싱 기간 전략을 사용하는 것이 좋습니다.
  • Cache-Control 정책에서 어느 정도의 비활성 상태가 허용되는 경우 새로운 stale-while-revalidate 지시어를 확인하세요.

부록: Cache-Control 플로우 차트

플로우 차트
Cache-Control 헤더를 설정하는 결정 프로세스입니다.

부록: Cache-Control 예시

Cache-Control 값 설명
max-age=86400 응답은 브라우저 및 중개 캐시에서 최대 1일 (60초 x 60분 x 24시간) 동안 캐시할 수 있습니다.
private, max-age=600 응답은 브라우저에서 최대 10분 (60초 x 10분) 동안 캐시할 수 있습니다 (중간 캐시는 제외).
public, max-age=31536000 응답은 모든 캐시에서 1년 동안 저장할 수 있습니다.
no-store 응답을 캐시할 수 없으며 요청할 때마다 전체를 가져와야 합니다.