어제, 오늘 그리고 내일

CDN

콘텐츠 전송 네트워크(Content delivery network 또는 content distribution network (CDN))는 콘텐츠를 효율적으로 전달하기 위해 여러 노드를 가진 네트워크에 데이터를 저장하여 제공하는 시스템을 말합니다. 즉, 지리적으로 여러 개로 분산된 서버를 말합니다. 인터넷 서비스 제공자에 직접 연결되어 데이터를 전송하므로, 콘텐츠 병목을 피할 수 있는 장점이 있습니다.

CDN의 목적은 높은 사용성과 효율로 사용자에게 콘텐츠를 전달함에 있습니다. CDN은 오늘날 인터넷에 존재하는 콘텐츠의 상당수를 서비스하고 있는데 이에는 웹 요소 (텍스트, 그래픽, 스크립트), 다운로드 가능한 요소 (미디어 파일, 소프트웨어, 문서), 애플리케이션 (전자상거래, 포털), 실시간 미디어, 주문형 스트리밍, 그리고 소셜 네트워크 등이 있습니다.

미디어 회사나 전자상거래 업체와 같은 콘텐츠 제공자는 그들의 콘텐츠를 사용자들에게 전달하기 위해서 CDN 회사에 사용료를 지불한다. 반대로, CDN은 ISP, 이동통신사업자, 그리고 네트워크 사업자들에게 데이터 센터에서의 서버 호스팅 비용을 지불합니다. 더 나은 퍼포먼스와 사용성 이외에도 CDN은 콘텐츠 제공자의 서버의 트래픽을 덜어주어 콘텐츠 제공자의 비용을 줄여줍니다. 추가로, CDN은 대규모 분산 서버 장비로 공격 트래픽을 완화할 수 있으므로 콘텐츠 제공자에게 DoS 공격에 대해서 어느 정도 보호해 줄 수 있습니다. 초기 대부분의 CDN은 CDN이 소유하고 동작하는 서버를 사용하는 콘텐츠만 서비스하였으나 최신 트렌드는 P2P 기술을 이용하는 하이브리드 모델을 사용하는 것입니다. 하이브리드 모델에서 콘텐츠는 지정된 서버 그리고 주변 컴퓨터(peer-user-owned)를 모두 사용합니다.

CDN의 사례

인터넷 콘텐츠의 상당 부분이 CDN을 통해 전송됩니다. 간단한 사례를 통해 설명드리겠습니다.
뉴욕에 있는 사용자가 런던에 있는 업체의 웹사이트를 보고 싶어 합니다. 이 웹사이트는 영국의 서버에 호스팅되어 있습니다. 해당 사용자가 뉴욕에서 영국까지 대서양을 가로질러 요청을 보낸다면 웹사이트의 콘텐츠 로딩 시간은 길어질 것입니다. CDN은 이런 문제를 해결하기 위해 런던 웹사이트 콘텐츠를 캐싱해 전 세계 여러 곳의 ‘PoP(Points of Presence)’에 저장합니다. 이러한 PoP는 자체 캐싱 서버를 갖고 있으며 뉴욕에 있는 사용자에게 해당 콘텐츠를 전송합니다.
사용자의 물리적 위치와 가장 가까운 서버에서 전송되는 콘텐츠는 더 빠른 고성능 웹 경험을 제공합니다.

CDN의 작용 원리

CDN의 미션은 지연 시간을줄이는 것입니다. 지연 시간은 웹 페이지 또는 비디오 스트리밍 콘텐츠가 디바이스에 완전히 로딩되기 전에 발생하는 불편한 지연을 의미합니다. 지연 시간은 밀리초 단위로 측정됩니다. 하지만 사용자가 체감하는 시간은 매우 길며, 시간 초과 또는 로딩 오류가 발생할 수 있습니다. 콘텐츠가 사용자에게 도달하기 위해 이동해야 하는 물리적 거리를 줄여 지연 시간을 줄이는 콘텐츠 전송 네트워크도 있습니다. 따라서 CDN이 보다 광범위하고 넓게 분산되어 있으면 사용자와 최대한 가까운 곳에 콘텐츠를 배치함으로써 웹 콘텐츠를 보다 빠르고 안정적으로 전송할 수 있습니다.

주말에 최근 개봉한 할리우드 영화를 보고 싶다면 CDN을 통해 해당 비디오를 제공할 최적의 서버를 네트워크에서 찾을 수 있습니다. 이 서버는 일반적으로 사용자의 물리적 위치와 가장 가까운 서버가 됩니다. 미디어 파일은 캐싱되며 동일한 지역의 다른 사용자가 해당 미디어 파일을 요청할 경우에 대비해 콘텐츠 전송 네트워크 서버에 남게 됩니다. 요청한 콘텐츠가 오래되었거나 사용할 수 없는 경우, CDN 서비스는 새로 가져온 콘텐츠를 저장하고 향후 요청에 있을 때 전송합니다.

웹사이트 콘텐츠 전송은 CDN에서 흔히 사용되는 기능이지만, 유일한 기능은 아닙니다. CDN은 4K 및 HD 품질의 비디오, 오디오 스트림, 앱·게임·OS 업데이트와 같은 소프트웨어 다운로드 등 광범위한 콘텐츠를 전송합니다. 즉, 디지털화할 수 있는 모든 데이터를 콘텐츠 전송 네트워크를 통해 전송할 수 있습니다.

Reference

1. CDN이란 무엇인가요? | Akamai 참고 자료