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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

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  1. 지리적으로 멀리 떨어진 웹 사이트 방문자가 사이트에서 정적 웹 콘텐츠를 요청한다.
  2. 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.
  3. CDN POP 서버는 복사본을 캐싱된 파일로 저장한다.
  4. 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.