CDN - 개념, 작동 원리, 장점과 단점, 사용 이유, 사용 예시

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개념

  • 초기에는 Content Delivery Network 의 약자로 사용하였으나 기술이 정립된 후에는 Content Distribution Network 의 약자로 자주 사용 (콘텐츠 배달 네트워크, 콘텐츠 분산 네트워크)
  • 지리적 제약 없이 전 세계 사용자에게 빠르게 콘텐츠를 전송하는 기술을 의미
  • 사용자에게 웹 콘텐츠를 효율적으로 제공할 수 있는 서버의 분산 네트워크
  • 최종 사용자와 가까운 POP(point of presence) 위치에 에지 서버에 캐시된 콘텐츠를 저장하여 대기 시간을 최소화
    (CND 서버를 다른 말로 POP 서버 혹은 에지 서버라고도 부름)
  • 예를 들어 한국에 있는 사용자가 미국에 호스팅 된 웹사이트에 접근한다면 한국에 위치한 PoP 서버에서 웹 콘텐츠를 사용자에게 보내는 방식
  • 즉 지리적으로 분산된 서버들을 연결한 네트워크로 웹 컨텐츠의 복사본을 사용자에 가까운 곳에 두거나 컨텐츠 전달을 활성화하여 웹 성능 및 속도를 향상시키는 것

작동 원리

  1. 지리적으로 멀리 떨어진 웹 사이트 방문자가 사이트에서 콘텐츠 요청
  2. 요청이 웹 애플리케이션 서버 또는 본 서버에 도달
  3. 본 서버는 사이트 방문자의 요청을 응답하고 지리적으로 가장 가까운 CND POP 서버에 응답 복사본을 보냄
  4. CDN POP 서버는 복사본을 캐싱된 파일로 저장
  5. 다음 방문자가 재방문하거나 해당 위치에 다른 방문자가 동일한 요청 시 본 서버가 아닌 캐싱 서버가 응답

<작동 원리 예시, 출처 Microsoft.com>


CDN을 사용하는 이유

  • 대기 시간을 최소화
  • 네트워크 설계로 인해 발생하는 통신 지연 최소화
  • 웹 트래픽과 대역폭 소비  절약
  • 즉, 사용자의 환경을 개선하기 위함

장점과 단점

장점

병목 현상 해결

  • 자주 사용되는 파일의 병목현상을 해결
  • 데이터를 항상 빠르고 안정적으로 전송
  • ISP(인터넷 서비스 제공자)에 장애가 발생해도 다른 ISP에 있는 캐시 서버에서 데이터를 전송하므로 전송 중단이 발생하지 않음

트래픽 절약

  • 본 서버의 트래픽이 캐싱 및 최적화를 통해 CDN이 본 서버가 제공해야 하는 데이터의 양을 줄임
  • 데이터의 양이 줄어드므로 서버 유지 비용(호스팅 비용) 감소

페이지 로드 시간 단축

  • 자주 사용되는 파일을 최종 사용자와 가까운 위치에 서버를 두어 페이지 로드 시간을 단축

웹 사이트 보안 강화

  • 분산 서비스 거부(DDOS) 공격을 여러 중간 서버 간에 로드를 분산시켜 본 서버에 미치는 영향을 줄이거나 급증한 트래픽을 처리할 수 있음
    분산 서비스 거부(DDoS) 공격 : 대량의 가짜 트래픽을 웹 사이트로 전송하여 애플리케이션이 작동 중지되도록 하는 것

사용자 만족도 상승

  • 로딩 속도 저하, 미디어 재생 및 애플리케이션 응답 관련 문제 등을 완만히 해결하여 서비스에 만족 가능성 상승

본 서버의 과부하 저하

  • 네트워크 트래픽을 고르게 분산시켜 특정 리소스의 과부하로 인한 장애 예방

단점

  • 여러 지역에 분산된 다수의 캐시 서버 필요
  • 캐시 서버가 몇 대 없고 특정 지역(국가)에 몰려 있을 경우, 해당 지역의 네크워크가 다운되면 사용이 어려움

사용 예시

고속 콘텐츠 전송

  • 정적 및 동적 인터넷 콘텐츠 전송을 결합하여 CDN을 사용하여 고객에게 글로벌 고성능 전체 사이트 환경 제공
  • 예를 들어 뉴스 콘텐츠를 전 세계 사람들에게 신속하게 제공하는 것

실시간 스트리밍

  • 고품질의 풍부한 미디어 파일을 안정적이고 비용 효율적으로 제공할 수 있도록 지원
  • 예를 들어 유튜브나 넷플릭스 같은 실시간 스트리밍 서비스를 끊김 없이 지속적으로 스트리밍 할 수 있도록 제공

다중 사용자 확장

  • 다수의 동시 사용자를 지원하는데 도움
  • 예를 들어 MMORPG 게임 같이 항상 접속되어 있는 플레이어가 많은 플랫폼에서 서버의 일부를 가져옴으로써 유저의 수를 보다 확장할 수 있음

참고

Microsoft - Learn - Azure - 네트워킹 - CDN - Azure의 콘텐츠 배달 네트워크란?

나무위키 - CDN

AWS - CDN이란 무엇입니까?

IBM - CDN(Content Delivery Network)이란?

 

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