CDN은 지리적으로 분산된 여러 개의 서버이다. 네트워크 설계로 인해 발생하는 통신 대기, 지연시간을 줄이는 것을 목적으로 한다.
CDN은 사용자가 전세계에 있더라도 가까운 CDN 서버에 요청을 보내 빠르게 응답을 받을 수 있고, 한 서버에 장애가 생겼을떄 다른 서버를 사용하여 서비스를 그대로 응답받을 수도록 한다. 또한, 클라이언트와 웹 사이트 서버 간에 중간 서버를 두어 효율성을 높이고, 클라이언트-서버 통신의 일부를 관리한다. 웹 서버에 대한 웹 트래픽을 줄이고, 대역폭 소비를 줄이며, 애플리케이션의 사용자 환경을 개선한다.
장점
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페이지 로드 시간 단축 페이지 로드 시간이 너무 느리면 웹 사이트 트래픽이 감소할 수 있다. CDN은 반송률을 줄이고 사용자가 사이트에서 보내는 시간을 늘릴 수 있다.
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대역폭 비용 절감 웹 사이트 요청은 높은 비용의 네트워크 대역폭을 사용한다. 캐싱 및 기타 최적화를 통해 CDN은 오리진 서버가 제공해야 하는 데이터의 양을 줄여 웹 사이트 소유자의 호스팅 비용을 절감할 수 있다.
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콘텐츠 가용성 제고 한 번에 너무 많은 방문자가 방문하거나 네트워크 하드웨어 오류가 발생하면 웹 사이트가 중단될 수 있다. CDN 서비스는 더 많은 웹 트래픽을 처리하고 웹 서버의 로드를 줄일 수 있다. 또한 하나 이상의 CDN 서버가 오프라인으로 전환되면 다른 운영 서버가 해당 서버를 대체하여 서비스가 중단되지 않도록 할 수 있다.
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웹 사이트 보안 강화 분산 서비스 거부(DDoS) 공격은 대량의 가짜 트래픽을 웹 사이트로 전송하여 애플리케이션이 작동 중지되도록 만드는 것이 못적인데, CDN은 여러 중간 서버 간에 로드를 분산하여 오리진 서버에 미치는 영향을 줄임으로써 이러한 트래픽 급증을 처리할 수 있다.
작동
콘텐츠 전송 네트워크(CDN)는 여러 지리적 위치에 접속 지점(POP) 또는 CDN 엣지 서버 그룹을 설정하는 방식으로 작동한다. 지리적으로 분산된 이 네트워크는 캐싱, 동적 가속 및 엣지 로직 계산의 원리를 기반으로 움직인다.
캐싱
캐싱은 더 빠른 데이터 액세스를 위해 동일한 데이터의 여러 복사본을 저장하는 프로세스이다. 컴퓨팅에서 캐싱의 원리는 모든 유형의 메모리 및 스토리지 관리에 적용된다. CDN 기술에서 이 용어는 네트워크의 여러 서버에 정적 웹 사이트 콘텐츠를 저장하는 프로세스를 의미한다. CDN에서 캐싱은 다음과 같이 작동한다.
- 지리적으로 멀리 떨어진 웹 사이트 방문자가 사이트에서 정적 웹 콘텐츠를 요청한다.
- 요청이 웹 애플리케이션 서버 또는 오리진 서버에 도달한다. 오리진 서버는 원격 방문자에게 응답을 보낸다. 또한 해당 방문자와 지리적으로 가장 가까운 CDN POP에 응답 복사본을 보낸다.
- CDN POP 서버는 복사본을 캐싱된 파일로 저장한다.
- 다음에 해당 방문자 또는 해당 위치에 있는 다른 방문자가 동일한 요청을 하면, 오리진 서버가 아닌 캐싱 서버가 응답을 보냅니다.
동적 가속
동적 가속은 웹 애플리케이션과 클라이언트 사이의 중개 CDN 서버로 인해 발생하는 동적 웹 콘텐츠 요청에 대한 서버 응답 시간을 단축하는 것이다. 사용자 요청이 있을 때마다 콘텐츠가 변경될 수 있기 때문에 동적 웹 콘텐츠에서는 캐싱이 제대로 작동하지 않는다. CDN 서버는 모든 동적 요청에 대해 오리진 서버와 다시 연결해야 하지만 자신과 오리진 서버 간의 연결을 최적화하여 프로세스를 가속화한다.
클라이언트가 인터넷을 통해 웹 서버로 직접 동적 요청을 보내는 경우 네트워크 지연 시간으로 인해 요청이 손실되거나 지연될 수 있다. 반면, 근처의 CDN 서버가 요청을 오리진 서버로 전달할 경우, 신뢰할 수 있는 지속적인 연결이 이미 설정되었을 것이다. 다음과 같은 기능들을 통해 이들 간의 연결을 더욱 최적화할 수 있다.
- 지능형 라우팅 알고리즘
- 오리진에 대한 지리적 근접성
엣지 로직 계산
CDN Edge 서버가 클라이언트와 서버 간의 통신을 단순화하는 논리적 계산을 수행하도록 프로그래밍할 수 있다. 예를 들어 이 서버는 다음을 수행할 수 있다.
- 사용자 요청을 검사하고 캐싱 동작을 수정한다.
- 잘못된 사용자 요청을 확인하고 처리한다.
- 응답하기 전에 콘텐츠를 수정하거나 최적화한한다.
웹 서버와 네트워크 Edge 간에 애플리케이션 로직을 배포하면 개발자가 오리진 서버의 컴퓨팅 요구 사항을 오프로드하고 웹 사이트 성능을 높일 수 있다.
