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CDN

개념
컨텐츠의 효율적 배분 CDN (Contents Delivery Network) -컨텐츠 제공업자(CP)의 웹서버에 집중 되어 있는 용량이 크거나 사용자 요구가 잦은 컨텐츠를 ISP측에 설치한 CDN서버에 미리 저장, CDN서버로부터 최적의 경로로 사용자에게 컨텐츠를 전달 하는 기술. - 대용량의 컨텐츠를 인터넷 사용자 근처에 미리 옮겨놓고, 사용자들에게 신속하게 배달하는 서비스

I. 컨텐츠 유통기술 혁명, CDN의 개요

 가. 컨텐츠의 효율적 배분 CDN (Contents Delivery Network)의 정의

  •  컨텐츠 제공업자(CP)의 웹서버에 집중 되어 있는 용량이 크거나 사용자 요구가 잦은 컨텐츠를 ISP측에 설치한 CDN서버에 미리 저장, CDN서버로부터 최적의 경로로 사용자에게 컨텐츠를 전달 하는 기술.
  •  대용량의 컨텐츠를 인터넷 사용자 근처에 미리 옮겨놓고, 사용자들에게 신속하게 배달하는 서비스

 

 나. CDN의 등장배경

  •  사용자들이 인터넷 접속 시 품질불량/느린 속도에 따른 불만사항 해소
  •  급격한 가입자수의 증가에 대한 CP 서버 설비의 대처 능력 제고
  •  인터넷 자체가 너무 복잡하고 거대한 네트워크라는 한계 극복
  •  기존의 통신망을 유지하며 인터넷의 성능을 획기적으로 개선 시킬 수 있는 방안모색

 

 다. CDN (Contents Delivery Network)의 필요성

  •  효과적인 분산 시스템 구성
  •  신속한 서비스 확장
  •  안정적인 서비스 제공
  •  투자 비용 최소화

 

II. CDN (Contents Delivery Network)의 개념도와 구성요소

 가. CDN (Contents Delivery Network)의 개념도

  - 콘텐츠를 이용자와 가장 가까운 임시 서버(Cache Server)에 저장하여 이용자에게 직접 전송하는 방식을 이용

  - CP와 임시서버를 전용선 등으로 직접 연결하여 CP의 콘텐츠를 실시간 업데이트

 

 나. CDN의 구성요소

구성

설명

CDN SP

CDN Service Provider

CDN 사업을 총괄적으로 수행하는 사업자

전국의 수많은 CDN Server를 설치하고 설치된 서버들을 Network로 묶어 체계적으로 배치하고 관리

CP

Contents Provider

컨텐츠를 제공하는 사업자

ISP

Internet Service Provider

CDN 서비스를 수행하는데 절대적으로 필요한 협력업체

CDN 서버들을 설치할 수 있는 Edge Space 제공

CDN 서비스 혜택의 대상인 사용자들을 보유하고 있는 업체

User

서비스 사용자

 

다. CDN의 일반적인 특징

  - 일반적인 인터넷 구조에서는 콘텐츠를 CP서버로부터 ISP 백본네트워크, IX(Internet eXchange), 가입자망 등 복잡한 경로를 거쳐 사용자에게 전달

  - CDN서비스를 콘텐츠 전송에 병목을 일으키는 구간을 경유하지 않고 인터넷 사용자의 가장 가까운 지점에서 콘텐츠를 전송하므로 안정적 서비스 가능

  - 특정 ISP장애시에도 타 ISP에 설치된 CDN서버를 통해 서비스 가능

 

III. CDN의 기술요소 및 GSLB

 가. CDN (Contents Delivery Network)의 기술요소

특징

설명

Cashing 기술

개념

- 자주 찾는 페이지를 컴퓨터에 복사해 저장한 후 사용자가 찾으면 저장된 정보를 전송하는 기술

유형

- Pull 모델:ISP들의 POP지점에 Cache를 배치
- Push모델:Cashing Product를 웹 서버 앞에 설치
- Pull & Push의 통합 모델

Global Server Load Balancing

개념

CDN서비스를 제공하기 위해 인터넷망에 분산 배치되어 있는 많은 캐시 서버중에 이용자에게 최상의 서비스를 제공할 수 있는 캐시서버를 선정하여 연결하는 기술

Load Balancing 기술

개념

- 서버별로 트래픽 분산을 통해 웹 고객에 대한 서비스 성능 향상시키는 기술,

- 고장난 서버들을 제외 후 나머지 서버들로 트래픽 할당

유형

- Product-based 솔루션 : 기업이 소유

- Service-based 솔루션 : Outsourcing 형태

Streaming기술

개념

- 대용량의 멀티미디어 데이터를 down받지 않고 즉시 재생함

유형

- Multicasting Streaming

- On-Demand Streaming

특징

- 전송 받은 패킷을 실행하면서 나머지 비디오파일을 전송받는 기술

- 전송지연이 낮음

- 실제 Streaming기술이 떨어짐

- 재상품질이 네트워크 속도에 양향을 받음

콘텐츠
배포

개념

-CDN서버들이 각 지역에 여러 대가 분산되어 있어 동일 콘텐츠를 정확히 배포해야 정상적인 서비스 제공

특징

- 얼마나 빠르고 정확하게 CP가 등록한 콘텐츠를 찾아내고 배포하여 자동으로 배포결과를 통보 할 수 있는가가 이 기술의 핵심

동기화 기술

개념

-컨텐츠 변경시에도 즉각 반영하여 사용자들이 동일한 내용을 전송 받을 수 있도록 함.

분산기술

개념

-분산 데이터 관리 및 분산 병렬 처리 기술 요구

-Grid Computing, Virtualization 기술 적용

 

 나. CDN의 핵심기술 GSLB(Global Server Load Balancing)

구분

기능

DNS Redirection

수행방식

클라이언트의 DNS질의에 대해 선택된 캐시서버의 IP를 응답하는 방식

클라이언트 위치

파악불가능

지원서비스

모든 서비스

관리편리성

편리

HTTP Redirection

수행방식

HTTP의 302응답에 위치정보를 보내는 것으로 클라이언트에게 캐시서버의 위치를 알려 줌

클라이언트 위치

파악가능

지원서비스

관리편리성

편리

메타파일 Redirection

수행방식

- 스트리밍 컨텐츠를 위한 방식
- 클라이언트의 ASX파일 요청시 위치정보에 입력서버의 주소를 기입하여 위치정보에 입력서버의 주소를 기입하여 클라이언트가 인접한 서버로 접속

클라이언트 위치

파악가능

지원서비스

스트리밍

관리편리성

편리

L4 Switch Redirection

수행방식

클라이언트가 근원서버로 연결하려는 시도를 Edge site의 L4스위치가 잡아 캐시서버로 연결

클라이언트 위치

N/A

지원서비스

모든서비스

관리편리성

불편

       

 

IV. CDN의 전송방식

 가. 기존의 콘텐츠 전송방식

  - 데이터 전송구간 중 어느 한부분이 폭주현상이 발생하면 데이터 패킷의 누락이 발생하고 재전송으로 인한 인터넷이 느려짐

  - 전송 구간에서의 데이터 손실, 네트워크간 상호연동 문제, 잦은 병목현상 è 전송구간에 대한 관리주체가 불투명

 

 나. 기존 인터넷과의 비교

구분

기존인터넷(1세대)

CDN(2세대)

망구조

분산형 구조

집중형구조

네트워크관심

데이터 전송

콘텐츠 전송

Delay

Delay불가피성 인정

Delay회피

네트워크 구성장비

-Router

-Switch

-Network Manager

-Load Balancer

-Cache

-Content Manager

관리범위/수단

-네트워크 장비/프로토콜 수준

-Content 배포/사용관리

보안

-네트워크 접속 제한관점

-content보호(DRM 등)

Data속성

-Text(Http)

-Static Web Object

-Time-sensitive Data

-대형 데이터 볼륨

-동영상/멀티미디어

도입시 고려사항

-인프라 구축

-인프라+사업적 가치

 

V. CP, ISP, User 관점의 CDN의 효과 및 제공 서비스

 가. CDN의 CP/ISP/User 관점의 효과

 

 나. CDN의 제공 서비스

서비스

내용

Contents

Download

-게임, 패치, 동영상 강의 파일 등 대용량 파일 안정적 전송

Streaming

-끊김이나 버퍼링 없이 고화질 스트리밍 제공

Caching

-트래픽 분산처리를 통한 웹사이트 로딩 속도 향상

UCC

-멀티미디어 동영상의 효과적 분배

-인프라 비용감소, 스토리지 분산

eCDN

-기업의 멀티미디어, e_Learning, 대용량 문서 전달을 이용할 때 대역폭의 한계를 해소 기업 보안을 위해 캐시 서버에 다양한 인증 프로토콜 지원

 

VI. CDN 적용분야 및 도입효과

 가. 적용분야

  - UCC : 동영상 방송(영화관, 인터넷교육, 성인방송 등)

  - 파일다운로드

  - 이미지캐싱

  - 실시간 음악듣기

  - E(Enterprise)-CDN :사내교육이나조회, 원격회의

  - 인터넷 쇼핑몰 : 상품 카탈로그 정보 조회등

 

 나. 도입효과

응용 분야

내용

CP(Content Provider) 측면

- 웹의 성능 향상, Surge현상 방지

- Load Balancing, 비용 절감

- 다양한 New Media 정보제공 가능

- 고객 만족도 향상

- 경쟁우위 확보 및 새로운 비즈니스 개발 가능성

ISP(Internet Service Provider) 측면

- Performance 향상

- 사용자들의 만족도향상

- 비용의 절감

사용자 측면

- QoS Level의 증가로 양질의 정보 획득 가능

- 다양한 콘텐츠 향유

- 시간과비용의 절감 및 웹 성능의 향상

 

VII. CDN 성공요소와 발전 전망

 가. CDN의 성공요소

  - Content variety : 다양한 컨텐츠 수용

  - Fault Tolerance : 장애발생시 대처

  - 컨텐츠 복제 및 Load balancing : 피크 타임시 처리

  - SLA, 보안, 서비스 표준화

 

 나. CDN의 발전 전망

  -방송, 통신 융합 및 IPTV활성화에 따른 컨텐츠 다양화, 대용량화

  -온라인게임 산업의 성장, HD급 고화질 동영상 도입에 따른 네트워크 대역폭 증가

  -국내외 업체의 해외 진출에 따른 분산 이슈 발생 Global CDN활성화

  -투자 및 관리비용 부담에 따른 혼합된 형태의 CDN전송 방식 등장

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