[네트워크] Web Cache

✅ Web Caches (Proxy Server)

🎯 목표

클라이언트(사용자)가 웹에서 무언가를 요청했을 때, 원래 서버까지 가지 않고도 그 요청을 빠르게 처리하는 것이 목표이다.

 

 

👤 사용자 설정

사용자는 웹 브라우저 설정을 통해 캐시 서버를 이용할 수 있게 만든다.

 

 

🌐 브라우저의 요청 처리 방식

1. 브라우저는 모든 HTTP 요청을 캐시 서버에 먼저 보낸다.
2. 캐시 서버에 이미 데이터가 있으면:
   • 바로 클라이언트에게 반환한다.
3. 캐시 서버에 데이터가 없으면:
   • 원래 서버에서 받아온 뒤 클라이언트에게 전달한다.

 

 

🔁 캐시는 두 가지 역할을 한다

• 클라이언트 입장에서는 서버처럼 보인다.
• 원본 서버 입장에서는 클라이언트처럼 행동한다.

 

🛠️ 캐시 설치 위치

보통 인터넷 서비스 제공업체(ISP)에서 설치하며,

대학, 회사, 아파트 단지 인터넷 등에서도 활용된다.

 

 

💡 웹 캐싱이 필요한 이유

• 응답 시간을 줄일 수 있다.
• 네트워크 트래픽을 줄일 수 있다.
• 많은 캐시가 인터넷에 퍼져 있으면:
  • 서버 성능이 부족해도 콘텐츠 전달이 쉬워진다.
  • (약간 P2P 파일 공유처럼 동작한다.)

 

📊 Caching Example (예시)

어떤 상황을 가정해서 숫자와 함께 효과를 분석한 예시이다.

 

예시 1

• 평균 객체 크기: 1M비트
• 요청 속도: 초당 15번
• 데이터 전송 속도: 15 Mbps
• 서버까지 왕복 시간: 2초
• 접속 링크 속도: 15.4 Mbps

결과

• LAN 활용도: 15%
• 접속 링크 활용도: 97%
• 총 지연 시간 = 2초 + 접속 지연 + LAN 지연

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예시 2 (속도 향상)

• 위와 같지만 접속 링크 속도만 154 Mbps로 증가

결과

• LAN 활용도: 15%
• 접속 링크 활용도: 9.7%
• 총 지연 시간: 2초 + 몇 밀리초 + 몇 마이크로초

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예시 3 (다시 낮은 속도)

• 처음 가정과 같음 (15.4 Mbps로 복귀)

결과

• LAN 활용도: 15%
• 접속 링크 활용도: 100%
• 총 지연 시간 = 2초 + 분 + 마이크로초

 

캐시 적중률이 0.4일 때

• 즉, 40%는 캐시에서 해결되고 60%는 원본 서버에서 처리되는 상황이다.
• 이런 상황에서는 전체 요청 중 일부만 인터넷을 통해 가므로
• → 지연 시간, 트래픽이 모두 줄어든다.

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여기서 프록시 서버와 캐시의 관계를 알아보자.

 

🧩 프록시 서버란?

프록시(proxy) 서버는 중간에서 대신 전달해주는 서버이다.

 

내가 직접 요청하긴 귀찮으니까 너(프록시)가 대신 가서 가져와주삼!

 

 

📦 예시

• 웹사이트에 접속할 때,
• → 프록시 서버를 통해 간다고 해보자.
• 그러면 나의 요청은 먼저 프록시 서버에게 가고,
• 프록시 서버가 원본 서버에 가서 데이터를 받아오거나,
• 자기한테 저장된 데이터(캐시)를 바로 줄 수도 있다.

 

캐시랑 무슨 관계가 있을까?

 

프록시 서버는 캐시 기능을 갖고 있을 수 있다.

 

즉, 어떤 웹 페이지나 파일을 한 번 받아오면

→ 그걸 저장(캐싱) 해뒀다가

→ 다음에 같은 요청이 오면 빠르게 전달해줄 수 있다.

 

프록시 서버	중간에 있는 ‘대리인’ 역할. 요청을 대신 전달하거나 받아주는 서버
캐시 기능	받은 데이터를 저장해두고, 나중에 또 요청이 오면 재사용하는 기능
관계	프록시 서버는 캐시를 저장해서 같은 요청을 빠르게 처리할 수 있다

 

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🧂 조건부 GET (Conditional GET)

🎯 목표

이미 캐시에 최신 버전이 있다면, 서버에서 다시 데이터를 보내지 않게 하는 것이 목표이다.

 

 

동작 방식

• 캐시는 객체가 저장된 날짜 정보를 보관한다.
• 요청할 때 브라우저는 If-Modified-Since: <날짜>를 포함해서 보낸다.
• 서버는:
  • 객체가 그대로면(수정되지 않으면) 304 Not Modified만 보낸다.
  • → 데이터는 보내지 않음
  • → 지연 시간과 트래픽이 절약된다