CDN(Contents Delivery Network)은 인터넷(Internet) 사용 환경에서 게임 클라이언트(Client)나 콘텐츠(Contents)를 사용자의 PC로 효율적으로 전달하기 위해 분산된 서버에 데이터를 저장해 전달해 주는 시스템을 말합니다.
CDN은 보통 인터넷 서비스 제공자(ISP, Internet Service Provider)에 직접 연결해 데이터를 전송하는데, 이렇게 되면 한꺼번에 많은 사용자가 몰렸을 때 데이터 전송 속도가 느려지는 등의 콘텐츠 병목 현상을 피할 수 있다는 장점이 있습니다. 이렇게 연결된 구조는 콘텐츠 공급자에게 안정성과 더불어 비용 절감 효과를 가져다줍니다.
이런 이유로 CDN은 온라인 게임에서 주로 활용되는데, 온라인 게임은 OBT(Open Beta Test)나 정식 서비스 시작 시점에 클라이언트(Client) 다운로드(Download) 수요가 급격하게 증가해 콘텐츠 병목 현상이 일어나거나, 심한 경우 서버가 다운되기도 하기 때문에 CDN이 필수적으로 사용됩니다. 서비스 시작 시점뿐 아니라 대규모 업데이트(Update)를 위한 패치(Pacth)가 있을 경우에도 콘텐츠 병목 현상이 발생하는 경우가 있어 CDN을 사용하게 됩니다.
온라인 게임의 클라이언트 및 패치 용량은 시간이 지날수록 대용량화 되어가고 있습니다. 그런 만큼 온라인 게임 서비스사는 안정적인 서비스와 비용 절감을 위해서라도 CDN을 사용합니다.
CDN은 세계 곳곳에 서버를 두고 주요 콘텐츠를 미리 옮겨놓음으로써 전송 속도를 높이기 때문에 수십만 명이 동시에 영상을 시청할 수 있습니다. 예컨대 싸이의 〈강남스타일〉처럼 전 세계에서 인기를 끄는 동영상은 대륙별 콘텐츠 기지에 아예 저장해놓기 때문에 소비자들은 자신과 가장 가까운 창고로부터 영상 데이터를 받을 수 있어 검색 시간이 줄어들고, 접속 폭주로 생기는 서버 다운도 피할 수 있습니다.
2002년 국내 최초로 CDN 업체를 창립한 고사무열 씨디네트웍스 대표는 CDN 사업을 ‘사이버 물류 사업’에 비유했습니다. 물류업체들이 세계 주요 거점에 대형 창고를 지어놓듯이 콘텐츠 센터를 만들어 놓고 많은 관심을 끄는 콘텐츠를 저장해뒀다가 소비자들이 원할 때 빠르게 제공한다는 것입니다. 한국의 대표적 CDN 서비스 업체는 씨디네트웍스로, 한국 인터넷 트래픽의 10~15퍼센트가 씨디네트웍스를 통해 처리되고 있습니다. 또 씨디네트웍스는 전 세계 180여 곳에 콘텐츠 기지를 건설해놓고 교육방송(EBS), 중국의 알리바바, 일본 소니 등 국내외 1,500여 개 업체, 1만 7,500개의 사이트를 서비스하고 있습니다.
2012년 시장조사기관 IDC는 CDN 서비스를 가능케 하는 클라우드 스토리지 솔루션 시장이 2013년 1837억 원에서 2016년 3118억 원으로 급증할 것으로 예상했습니다. 스마트 기기를 통해 동영상을 보는 N스크린 시장이 커지면서 국내 이동통신사들도 컴퓨팅 기반 CDN 서비스를 잇달아 출시하는 등 CDN 서비스 시장에 속속 도전장을 내밀고 있습니다. SK텔레콤 관계자는 “올해 기업 시장을 키우는 것이 목표인데 모바일 CDN 서비스가 그 선봉장이 될 것”이라고 말했습니다.
외국 업체도 한국 시장을 호시탐탐 노리고 있습니다. 2013년 3월 19일 ‘트랜스패런트 캐싱’ 및 비디오 전송 기업 퀼트(Qwilt)의 최고경영자 알론 마오르는 삼성동 그랜드인터컨티넨탈호텔에서 기자 간담회를 열고 “5년 후 동영상 트래픽은 지금보다 50배 이상 증가할 것”이라며 “세계 동영상 서비스를 선도하는 한국에서 혁신적인 동영상 전송 솔루션을 선보일 것”이라고 말했습니다. 아울러 한국 지사를 공식 설립해 아시아 시장 진입의 교두보로 삼겠다는 게 퀼트의 전략입니다.
CDN 도입 배경
IT 산업의 발전과 인터넷 사용자의 급격한 증가로 서버나 PC 등의 성능 개선은 이루어졌으나 네트워크 간의 연결구간에 대한 성능 개선은 거의 이루어지지 않아 인터넷 병목 현상 및 속도 저하등의 문제가 발생하였습니다.
인터넷의 문제점
- 인터넷 병목현상, 데이터 손실, 안정성 위협, 트래픽 증가, 트래픽 해결 위한 비용 증가
CDN의 개념적 아키텍쳐
CDN 구성 기술
푸싱 전송 방법
캐싱 전송 방법
- 스플리팅전송 방법은 푸싱과 캐싱이 주문형 스트리밍 전송 방식인 반면 라이브 스트리밍을 위한 전송 기술로 라이브 스트림 요청 수에 상관없이 캐시서버와 근원 서버는 하나의 스트림 연결을 사용하고 캐시서버는 클라이언트에 하나의 스트림으로 데이터를 분배합니다.
라이브 스트리밍을 위한 스플리팅
③ 로드 밸런서(Load Balancer) : GSLB(Global Server Load Balancing)로 불리는 로드 밸런서는 CDN 서비스의 가장 중추적인 기술로 클라이언트의 요청 시 이용자에게 최사의 서비스를 제공할 수 있는 캐시서버를 선정해 연결해 주는 기술입니다. 요청 리다이렉션 - 캐시서버가 선정되면 클라이언트가 캐시서버로 접속하도록 클라이언트의 요청을 조정하는 방법으로는 DNS 리다이렉션, HTTP 리다이렉션, 메타파일 리다이렉션, L4 스위치 방법 등이 있습니다.
DNS 리다이렉션
L4 스위치 리다이렉션
eCDN과 P2P CDN
eCDN - 기업은 보안을 위해 사내 네트워크 라인이나 VPN 전용망을 구성하는데 기업에서도 멀티미디어 및 e-Leaning , 대용량 문서 전달 등을 이용하기엔 대역폭이 작아 병목현상이 발생하여 eCDN이 각광을 받고 있습니다. eCDN은 보안을 위해 캐시 서버에 다양한 인증 프로토콜을 지원해야 하며 RADIUS, NTNL 같은 프로토콜 등이 있습니다.
P2P CDN - CDN에 P2P 기술을 이용한 것으로 클라이언트는 캐시서버로부터 서비스를 받는 것이 아니라 인접 클라이언트로부터 서비스를 받습니다. P2P CDN은 콘텐츠가 사용자의 디스크에 저장되는 것을 허용하므로 복제 통제를 할 수 있는 DRM 기술을 필요로 합니다.