Principes de base de la mise en cache Web: terminologie, en-têtes HTTP et stratégies de mise en cache

Decreased network costs: le contenu peut être mis en cache à divers points du chemin réseau entre le consommateur de contenu et l'origine du contenu. Lorsque le contenu est mis en cache plus près du consommateur, les demandes n'entraîneront pas beaucoup d'activités réseau supplémentaires au-delà du cache.

Improved responsiveness: la mise en cache permet de récupérer plus rapidement le contenu car un aller-retour complet du réseau n'est pas nécessaire. Les caches conservés près de l'utilisateur, comme le cache du navigateur, peuvent rendre cette récupération presque instantanée.

Increased performance on the same hardware: pour le serveur d'où provient le contenu, plus de performances peuvent être tirées du même matériel en autorisant une mise en cache agressive. Le propriétaire du contenu peut exploiter les puissants serveurs du chemin de livraison pour supporter le fardeau de certains chargements de contenu.

Availability of content during network interruptions: avec certaines stratégies, la mise en cache peut être utilisée pour diffuser du contenu aux utilisateurs finaux même s'il peut être indisponible pendant de courtes périodes à partir des serveurs d'origine.

Origin server: le serveur d'origine est l'emplacement d'origine du contenu. Si vous agissez en tant qu'administrateur de serveur Web, il s'agit de la machine que vous contrôlez. Il est responsable de la fourniture de tout contenu qui n'a pas pu être extrait d'un cache le long de la route de demande et de la définition de la stratégie de mise en cache pour tout le contenu.

Cache hit ratio: l’efficacité d’un cache est mesurée en termes de taux d’accès au cache ou de taux de réussite. Il s'agit d'un rapport entre les demandes pouvant être extraites d'un cache et le nombre total de demandes. Un taux d'accès au cache élevé signifie qu'un pourcentage élevé du contenu a pu être extrait du cache. C'est généralement le résultat souhaité par la plupart des administrateurs.

Freshness: La fraîcheur est un terme utilisé pour décrire si un élément dans un cache est toujours considéré comme un candidat pour servir à un client. Le contenu d'un cache ne sera utilisé pour répondre que s'il se trouve dans le délai d'actualisation spécifié par la stratégie de mise en cache.

Stale content: les éléments du cache expirent en fonction des paramètres de fraîcheur du cache dans la stratégie de mise en cache. Le contenu expiré est «périmé». En général, le contenu expiré ne peut pas être utilisé pour répondre aux demandes des clients. Le serveur d'origine doit être recontacté pour récupérer le nouveau contenu ou au moins vérifier que le contenu mis en cache est toujours précis.

Validation: les éléments périmés du cache peuvent être validés afin d'actualiser leur heure d'expiration. La validation implique une vérification auprès du serveur d'origine pour voir si le contenu mis en cache représente toujours la version la plus récente de l'élément.

Invalidation: l'invalidation est le processus de suppression du contenu du cache avant la date d'expiration spécifiée. Cela est nécessaire si l'élément a été modifié sur le serveur d'origine et qu'un élément obsolète dans le cache entraînerait des problèmes importants pour le client.

Logos et images de marque

Images non rotatives en général (icônes de navigation, par exemple)

Feuilles de style

Fichiers Javascript généraux

Contenu téléchargeable

Fichiers Médias

Pages HTML

Rotation des images

Javascript et CSS fréquemment modifiés

Contenu demandé avec des cookies d'authentification

Actifs liés à des données sensibles (informations bancaires, etc.)

Contenu spécifique à l'utilisateur et fréquemment modifié

Browser cache: les navigateurs Web eux-mêmes maintiennent un petit cache. En règle générale, le navigateur définit une stratégie qui dicte les éléments les plus importants à mettre en cache. Il peut s'agir d'un contenu spécifique à l'utilisateur ou d'un contenu jugé coûteux à télécharger et susceptible d'être redemandé.

Intermediary caching proxies: tout serveur entre le client et votre infrastructure peut mettre en cache certains contenus comme vous le souhaitez. Ces caches peuvent être gérés par des fournisseurs de services Internet ou d'autres parties indépendantes.

Reverse Cache: votre infrastructure de serveur peut implémenter son propre cache pour les services de backend. De cette façon, le contenu peut être servi à partir du point de contact au lieu de toucher les serveurs principaux à chaque demande.

Expires: l'en-têteExpires est très simple, bien que de portée assez limitée. Fondamentalement, il définit une date future dans laquelle le contenu expirera. À ce stade, toute demande pour le même contenu devra être renvoyée au serveur d'origine. Cet en-tête est probablement mieux utilisé que comme solution de secours.

Cache-Control: il s'agit du remplacement le plus moderne de l'en-têteExpires. Il est bien pris en charge et implémente une conception beaucoup plus flexible. Dans presque tous les cas, c'est préférable àExpires, mais il peut ne pas faire de mal de définir les deux valeurs. Nous discuterons des spécificités des options que vous pouvez définir avecCache-Control un peu plus tard.

Etag: l'en-têteEtag est utilisé avec la validation du cache. L'origine peut fournir unEtag unique pour un élément lors de la diffusion initiale du contenu. Lorsqu'un cache a besoin de valider le contenu qu'il a en main à l'expiration, il peut renvoyer lesEtag dont il dispose pour le contenu. L'origine indiquera au cache que le contenu est le même, ou enverra le contenu mis à jour (avec les nouveauxEtag).

Last-Modified: cet en-tête spécifie la dernière fois que l'élément a été modifié. Cela peut être utilisé dans le cadre de la stratégie de validation pour garantir un nouveau contenu.

Content-Length: bien qu'il ne soit pas spécifiquement impliqué dans la mise en cache, l'en-têteContent-Length est important à définir lors de la définition des stratégies de mise en cache. Certains logiciels refuseront de mettre en cache le contenu s'ils ne connaissent pas à l'avance la taille du contenu pour lequel ils devront réserver de l'espace.

Vary: un cache utilise généralement l'hôte demandé et le chemin d'accès à la ressource comme clé avec laquelle stocker l'élément de cache. L'en-têteVary peut être utilisé pour indiquer aux caches de prêter attention à un en-tête supplémentaire pour décider si une demande concerne le même élément. Ceci est le plus couramment utilisé pour indiquer aux caches de saisir également l'en-têteAccept-Encoding, afin que le cache sache qu'il faut faire la différence entre le contenu compressé et non compressé.

no-cache: cette instruction spécifie que tout contenu mis en cache doit être revalidé à chaque demande avant d'être servi à un client. En fait, cela marque le contenu comme périmé immédiatement, mais lui permet d’utiliser des techniques de revalidation pour éviter de télécharger à nouveau l’ensemble de l’article.

no-store: cette instruction indique que le contenu ne peut en aucun cas être mis en cache. Ceci est approprié pour définir si la réponse représente des données sensibles.

public: Cela marque le contenu comme public, ce qui signifie qu'il peut être mis en cache par le navigateur et tous les caches intermédiaires. Pour les demandes utilisant l'authentification HTTP, les réponses sont marquées par défautprivate. Cet en-tête remplace ce paramètre.

private: Ceci marque le contenu commeprivate. Le contenu privé peut être stocké par le navigateur de l'utilisateur, mais doitnot être mis en cache par des parties intermédiaires. Ceci est souvent utilisé pour les données spécifiques à l'utilisateur.

max-age: ce paramètre configure l'âge maximum auquel le contenu peut être mis en cache avant de devoir revalider ou re-télécharger le contenu à partir du serveur d'origine. En substance, cela remplace l’en-têteExpires pour la navigation moderne et sert de base pour déterminer la fraîcheur d’un élément de contenu. Cette option prend sa valeur en secondes avec une durée de fraîcheur maximale valide d'un an (31536000 secondes).

s-maxage: Ceci est très similaire au paramètremax-age, en ce qu'il indique la durée pendant laquelle le contenu peut être mis en cache. La différence est que cette option est appliquée uniquement aux caches intermédiaires. La combinaison de ce qui précède permet une construction de politique plus flexible.

must-revalidate: Ceci indique que les informations de fraîcheur indiquées parmax-age,s-maxage ou l'en-têteExpires doivent être strictement respectées. Le contenu périmé ne peut être servi en aucune circonstance. Cela empêche l'utilisation du contenu en cache en cas d'interruptions du réseau et de scénarios similaires.

proxy-revalidate: Cela fonctionne de la même manière que le paramètre ci-dessus, mais ne s'applique qu'aux proxys intermédiaires. Dans ce cas, le navigateur de l’utilisateur peut éventuellement servir à traiter du contenu obsolète en cas d’interruption du réseau, mais les caches intermédiaires ne peuvent pas être utilisés à cette fin.

no-transform: cette option indique aux caches qu'ils ne sont en aucun cas autorisés à modifier le contenu reçu pour des raisons de performances. Cela signifie, par exemple, que le cache n'est pas en mesure d'envoyer des versions compressées du contenu qu'il n'a pas reçu du serveur d'origine compressé et n'est pas autorisé.

no-cache,no-store et le comportement de mise en cache normal indiqué par l'absence de l'un ou l'autre

public etprivate