[운영체제와 정보기술의 원리] 10장 웹캐싱 기법

1.  웹캐싱

웹캐싱이란?

• 웹 사용자에 의해 빈번히 요청되는 데이터를 사용자와 지리적으로 가까운 웹캐시 서버에 보관해 빠른 서비스를 가능하게 하는 기법

캐시 교체 알고리즘

• 한정된 캐시 공간을 가지고 사용자들의 지속적인 요청을 처리하기 위해 어떠한 객체를 캐시에 보관하고 어떠한 객체를 캐시에서 삭제할지 온라인으로 결정한다
• 효율적인 캐시 교체 알고리즘은 객체의 이질성을 고려할 수 있어야 한다
• 객체의 이질성은 객체의 캐싱 단위의 크기가 하나의 URL에 대응하는 파일 단위로 캐싱이 이루어지기 때문에 균일하지 않는 것을 말한다

 

3.  웹캐시의 일관성 유지 기법

캐싱된 웹 객체가 근원지 서버에서 변경될 수 있으므로 웹캐시에는 사용자에게 유효한 정보를 전달하기 위한 일관성 유지 기법이 필요하다

• 일반적으로 웹캐싱 시스템에서는 적응적 TTL(adaptive Time-To-Live) 기법과 같은 약한 일관성 유지(weak consistency) 기법을 사용한다

웹캐시의 일관성 유지를 위한 전형적인 기법들

• 강한 일관성 유지 기법
  • polling-every-time: 캐시 내에 이미 존재하는 객체에 대한 요청이 있을 때마다 근원지 서버에 객체의 변경 여부를 확인하는 방법
  • invalidation: 근원지 서버가 자신의 객체를 캐싱하고 있는 모든 프락시서버를 기록해두었다가 해당 객체가 변경된 경우 해당 프록시서버들에게 변경 사실을 알려주는 방법
• 약한 일관성 유지 기법
  • adaptive TTL: 캐시 내에 이미 존재하는 객체에 대한 요청이 있을 때, 해당 객체에 대한 최종 변경 시각과 최종 확인 시작을 고려해서 변경되었을 가능성이 높다고 판단되는 경우에만 근원지 서버에 변경 여부를 확인하는 방법

 

4.  웹캐시의 공유 및 협력 기법

웹 캐싱의 효과를 극대화하기 위해서는 웹캐시 간의 공유 및 협력 기법이 필요하다

• 인터넷 캐시 프로토콜(Internet Cache Protocol: ICP)
  • 동료 프락시캐시들 사이에서 웹 객체의 검색 및 전송을 지원하기 위한 프로토콜
  • 공유 웹캐시들 간에 객체의 위치를 확인하기 위한 프로토콜

 

5.  웹캐시의 사전인출 기법

사전인출(prefetching) 기법이란?

• 웹서비스의 응답 지연시간을 줄이기 위한 방법의 일환으로 사용자에 의해 아직 요청되지 않은 객체를 미리 받아오는 기법
• 예측 사전인출 기법(predictive prefetching)
  • 관계 그래프(dependency graph) 등을 구성해 하나의 웹 페이지가 참조되었을 때 새로운 웹페이지가 참조될 확률을 과거의 참조 기록을 통해 예측하고 이 확률을 기반으로 사전인출을 수행하는 방법
• 대화식 사전인출 기법(interactive prefetching)
  • 사용자가 HTML문서에 대한 요청을 했을 떄 웹캐시는 캐싱하고 있는 HTML 문서를 미리 파싱해 그 문서에 포함(embeded)되거나 연결(link)된 웹 객체를 미리 받아와서 사용자의 후속 요청에 곧바로 전달하는 기법